Что означает физика 7 класс
Все формулы по физике за 7 класс
Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).
Шпаргалки по физике за 7 класс
В рамках одной статьи сложно охватить весь курс по физике, но мы осветили основные темы за 7 класс и этого достаточно, чтобы освежить знания в памяти. Скачайте и распечатайте обе шпаргалки — одна из них (подробная) пригодится для вдумчивой подготовки к ОГЭ и ЕГЭ, а вторая (краткая) послужит для решения задач.
Для тех, кто находится на домашнем обучении или вынужден самостоятельно изучать материал ввиду пропусков по болезни, рекомендуем также учебник по физике А. В. Перышкина с формулами за 7 класс и легкими, доступными пояснениями по всем темам. Он был написан несколько десятилетий назад, но до сих пор очень популярен и востребован.
Измерение физических величин
Измерением называют определение с помощью инструментов и технических средств числового значения физической величины.
Результат измерения сравнивают с неким эталоном, принятым за единицу. В итоге значением физической величины считается полученное число с указанием единиц измерения.
В курсе по физике за 7 класс изучают правила измерений с использованием приборов со шкалой. Если цена деления шкалы неизвестна, узнать ее можно с помощью следующей формулы:
ЦД = (max − min) / n, где ЦД — цена деления, max — максимальное значение шкалы, min — минимальное значение шкалы, n — количество делений между ними.
Вместо максимального и минимального можно взять любые другие значения шкалы, числовое выражение которых нам известно.
Выделяют прямое и косвенное измерение:
при прямом измерении результат можно увидеть непосредственно на шкале инструмента;
при косвенном измерении значение величины вычисляется через другую величину (например, среднюю скорость определяют на основе нескольких замеров скорости).
Для удобства и стандартизации измерений в 1963 году была принята Международная система единиц СИ. Она регламентирует, какие единицы измерения считать основными и использовать для формул. Обозначения этих единиц также учат в программе по физике за 7 класс.
Механическое движение: формулы за 7 класс
Механическое движение — перемещение тела в пространстве, в результате которого оно меняет свое положение относительно других тел. Закономерности такого движения изучают в рамках механики и конкретно ее раздела — кинематики.
Для того, чтобы описать движение, требуется тело отсчета, система координат, а также инструмент для измерения времени. Это составляющие системы отсчета.
Изучение механического движения в курсе по физике за 7 класс включает следующие термины:
Перемещение тела — вектор, проведенный из начальной точки в конечную.
Траектория движения — мысленная линия, вдоль которой перемещается тело.
Путь — длина траектории тела от начальной до конечной точки.
Скорость — быстрота перемещения тела или отношение пройденного им пути ко времени прохождения.
Ускорение — быстрота изменения скорости, с которой движется тело.
Равномерное прямолинейное движение означает, что тело движется вдоль прямой с одинаковой скоростью. В таком случае перемещение тела и его путь будут равны.
Формула скорости равномерного прямолинейного движения:
V = S / t, где S — путь тела, t — время, за которое этот путь пройден.
Формула скорости равномерного криволинейного движения:
где S1 и S2 — отрезки пути, а t1 и t2 — время, за которое был пройден каждый из них.
Единица измерения скорости в СИ: метр в секунду (м/с).
Формула скорости равноускоренного движения:
V = V0 + at, где V0— начальная скорость, а — ускорение.
Сила тяжести, вес, масса, плотность
Формулы, понятия и определения, описывающие эти физические характеристики, изучают в 7 классе в рамках такого раздела физики, как динамика.
Вес тела или вещества — это векторная величина, которая характеризует, с какой силой оно действует на горизонтальную поверхность или вертикальный подвес. Не следует путать эту величину с массой, которая является скалярной величиной.
Вес тела измеряется в ньютонах, масса тела — в граммах и килограммах.
Формула веса:
P = mg, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения.
Ускорение свободного падения возникает под действием силы тяжести, которой подвержены все находящиеся на нашей планете тела.
g = 9,806 65 м/с 2 или 9,8 Н/кг
Если тело находится в покое или в прямолинейном равномерном движении, его вес равен силе тяжести.
Но эти понятия нельзя отождествлять: сила тяжести действует на тело ввиду наличия гравитации, в то время как вес — это сила, с которой само тело действует на поверхность.
Формула плотности:
ρ = m / V, где m — масса тела или вещества, V — занимаемый объем.
Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!
Механический рычаг, момент силы
О механическом рычаге говорил еще Архимед, когда обещал перевернуть Землю, если только найдется подходящая точка опоры. Это простой механизм, который помогает поднимать грузы, закрепленные на одном его конце, прилагая силу к другому концу. При этом вес груза намного превосходит прилагаемое усилие. В 7 классе физические формулы, описывающие этот процесс, изучаются в том же разделе динамики.
Рычаг — это некое твердое тело, способное вращаться вокруг неподвижной точки опоры, на один конец которого действует сила, а на другом находится груз.
Перпендикуляр, проведенный от точки опоры до линии действия силы, называется плечом силы.
Рычаг находится в равновесии, если произведение силы на плечо с одной его стороны равно произведению силы на плечо с другой стороны.
Уравнение равновесия рычага:
Из этого следует, что рычаг уравновешен, когда модули приложенных к его концам сил обратно пропорциональны плечам этих сил.
Момент силы — это векторная величина, числовую характеристику которой можно описать как произведение модуля силы на плечо.
M = F × l, где F — модуль силы, l — длина плеча.
Единица измерения момента силы в СИ: ньютон-метр (Н·м).
Эта формула верна, если сила приложена перпендикулярно оси рычага. Если же она прилагается под углом, такой случай выходит за рамки курса физики за 7 класс и подробно изучается в 9 классе.
Правило моментов: рычаг уравновешен, если сумма всех моментов сил, которые поворачивают его по часовой стрелке, равна сумме всех моментов сил, которые поворачивают его в обратном направлении.
Можно сказать иначе: рычаг в равновесии, если сумма моментов всех приложенных к нему сил относительно любой оси равна нулю.
Давление, сила давления
Прилагая одну и ту же силу к предмету, можно получить разный результат в зависимости от того, на какую площадь эта сила распределена. Объясняют этот феномен в программе 7 класса физические термины «давление» и «сила давления».
Давление — это величина, равная отношению силы, действующей на поверхность, к площади этой поверхности.
Сила давления направлена перпендикулярно поверхности.
Формула давления:
p = F / S, где F — модуль силы, S — площадь поверхности.
Единица измерения давления в СИ: паскаль (Па).
Понятно, что при одной и той же силе воздействия более высокое давление испытает та поверхность, площадь которой меньше.
Формулу для расчета силы давления вывести несложно:
В задачах по физике за 7 класс сила давления, как правило, равна весу тела.
Давление газов и жидкостей
Жидкости и газы, заполняющие сосуд, давят на его стенки. Это давление зависит от высоты столба данного вещества и от его плотности.
Формула гидростатического давления:
р = ρ × g × h, где ρ — плотность вещества, g — сила тяжести, h — высота столба.
Единица измерения давления жидкости или газа в СИ: паскаль (Па).
Однородная жидкость или газ давит на стенки сосуда равномерно, поскольку это давление создают хаотично движущиеся молекулы. И внешнее давление, оказываемое на вещество, тоже равномерно распределяется по всему его объему.
Закон Паскаля: давление, производимое на поверхность жидкого или газообразного вещества, одинаково передается в любую его точку независимо от направления.
Внешнее давление, оказываемое на жидкость или газ, рассчитывается по формуле:
p = F / S, где F — модуль силы, S — площадь поверхности.
Сообщающиеся сосуды
Сообщающимися называются сосуды, которые имеют общее дно либо соединены трубкой. Уровень однородной жидкости в таких сосудах всегда одинаков, независимо от их формы и сечения.
p — плотность жидкости,
h — высота столба жидкости,
Если жидкость в сообщающихся сосудах неоднородна, т. е. имеет разную плотность, высота столба в сосуде с более плотной жидкостью будет пропорционально меньше.
Высоты столбов жидкостей с разной плотностью обратно пропорциональны плотностям.
Гидравлический пресс — это механизм, созданный на основе сообщающихся сосудов разных сечений, заполненных однородной жидкостью. Такое устройство позволяет получить выигрыш в силе для оказания статического давления на детали (сжатия, зажимания и т. д.).
Если под поршнем 1 образуется давление p1 = f1/s1, а под поршнем 2 будет давление p2 = f2/s2, то, согласно закону Паскаля, p1 = p2
Силы, действующие на поршни гидравлического пресса F1 и F2, прямо пропорциональны площадям этих поршней S1 и S2.
Другими словами, сила поршня 1 больше силы поршня 2 во столько раз, во сколько его площадь больше площади поршня 2. Это позволяет уравновесить в гидравлической машине с помощью малой силы многократно бóльшую силу.
Закон Архимеда
Сила выталкивания тела, погруженного в жидкость или газ, равна весу данной жидкости или газа в таком же объеме, как у этого тела.
Формула архимедовой силы:
Закон Архимеда помогает рассчитать, как поведет себя тело при погружении в среды разной плотности. Верны следующие утверждения:
если плотность тела выше плотности среды, оно уйдет на дно;
если плотность тела ниже, оно всплывет на поверхность.
Другими словами, тело поднимется на поверхность, если архимедова сила больше силы тяжести.
Работа, энергия, мощность
Механическая работа — это скалярная величина, которая равна произведению перемещения тела на модуль силы, под действием которой было выполнено перемещение. Подразумевается, что перемещение произошло в том же направлении, в котором действует сила.
Формула работы в курсе физики за 7 класс:
A = F × S, где F — действующая сила, S — пройденный телом путь.
Единица измерения работы в СИ: джоуль (Дж).
Такое понятие, как мощность, описывает скорость выполнения механической работы. Оно говорит о том, какая работа была совершена в единицу времени.
Мощность — это скалярная величина, равная отношению работы к временному промежутку, потребовавшемуся для ее выполнения.
Формула мощности:
N = A / t, где A — работа, t — время ее совершения.
Также мощность можно вычислить, зная силу, воздействующую на тело, и среднюю скорость перемещения этого тела.
N = F × v, где F — сила, v — средняя скорость тела.
Единица измерения мощности в СИ: ватт (Вт).
Тело может совершить какую-либо работу, если оно обладает энергией — кинетической и/или потенциальной.
Кинетической называют энергию движения тела. Она говорит о том, какую работу нужно совершить, чтобы придать телу определенную скорость.
Потенциальной называется энергия взаимодействия тела с другими телами или взаимодействия между частями одного целого. Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, характеризует, какую работу должна совершить сила тяжести, чтобы опустить это тело снова на нулевой уровень.
Таблица с формулами по физике за 7 класс для вычисления кинетической и потенциальной энергии:
Кинетическая энергия
Пропорциональна массе тела и квадрату его скорости.
Потенциальная энергия
Равна произведению массы тела, поднятого над Землей, на ускорение свободного падения и высоту поднимания.
Полная механическая энергия
Складывается из кинетической и потенциальной энергии.
Сохранение и превращение энергии
Если механическая энергия не переходит в другие формы, то сумма потенциальной энергии и кинетической представляет собой константу.
Для того, чтобы понять, какая часть совершенной работы была полезной, вычисляют коэффициент полезного действия или КПД. С его помощью определяется эффективность различных механизмов, инструментов и т. д.
Коэффициент полезного действия (КПД) отражает полезную часть выполненной работы. Также его можно выразить через отношение полезно использованной энергии к общему количеству полученной энергии.
Формула для расчета КПД:
где Ап— полезная работа, Аз— затраченная работа.
КПД выражается в процентах и составляет всегда меньше 100%, поскольку часть энергии затрачивается на трение, повышение температуры воздуха и окружающих тел, преодоление силы тяжести и т. д.
Что означает физика 7 класс
1. Что такое «физика»?
Науки о природе зародились очень давно. В сочинениях философа Древней Греции Аристотеля, величайшего ученого, жившего в IV веке до нашей эры, и появилось слово «физика» (греческое слово фюзис означает природа).
В русский язык это слово ввел в XVIII веке М. В. Ломоносов, когда он издал в переводе с немецкого первый учебник физики.
2. Какие науки о природе существуют?
Не только физика занимается изучением природы, есть и другие науки о природе: география, биология, астрономия, химия и др.
Каждая наука имеет свои цели и приемы изучения природы. Они отличаются друг от друга и в то же время тесно связаны.
В географии законы физики применяют для объяснения климата, течения рек, образования ветров.
В биологии с помощью законов физики объясняют, как происходит движение животных и рыб, как разные животные издают и воспринимают звуки, как устроены их органы зрения. Ведь даже в живых организмах происходят физические явления, иногда не видимые нами. Влага поднимается от земли к колосу по стеблю растения, кровь течет по сосудам в теле животного, по нервным волокнам передаются от мозга сигналы телу животного.
3. Что изучает физика?
В физике изучают строение вещества и физические явления.
В окружающем нас мире происходят многочисленные изменения, т.е. явления.
Вода, вынесенная на мороз, превращается в лёд.
Если поставить чайник с водой на огонь, то через некоторое время вода закипает.
Если задеть струну гитары, то возникает звук.
Если через проволоку проходит электрический ток, то она нагревается и даже начинает светиться, например, в электрической лампочке.
И падение камня, и замерзание воды, и ее испарение, и нагревание металла, падение дождевых капель, молния, окружающие нас звуки — все это физические явления.
Физика изучает и строение вещества.
-чем отличается твердый лед от жидкой воды или от невидимого водяного пара,
— почему стекло бьется, а пластилин мнется.
4. Что называется физическим явлением?
Изменения, происходящие с телами и веществами в природе, называют физическими явлениями.
Если не изменяется состав вещества, то любые превращения вещества также называют физическими явлениями.
5. Какие существуют физические явления?
Физические явления бывают: механические, тепловые, звуковые, электрические, магнитные, световые.
К механическим явлениям относятся: движение планет, едущий автомобиль, движение по окружности стрелки часов, подпрыгивающий мячик. Такие явления изучаются в механике – одном из разделов физики.
К тепловым явлениям, относятся кипение и испарение воды, образование снега и его таяние. Эти явления изучает термодинамика и молекулярная физика.
Электромагнитные явления – это разряд грозовой молнии, притягивание куска железа магнитом, электрический ток в проводах, излучение радиоволн. Эти явления изучает электродинамика.
К световым явлениям относятся: свечение Солнца или настольной лампы, отражение света от зеркал, свечение светлячка. Такие явления изучаются в оптике.
6. В чем заключается основная задача физики?
Изучая самые простые явления, ученые выводят общие законы.
Основная задача физики — открыть и изучить законы, связывающие между собой природные физические явления, установить причины этих явлений.
Например, выяснено, что:
-из-за неравномерного нагревания атмосферы на Земле возникают ветры,
— из-за движения Земли, освещаемой Солнцем, вокруг своей оси происходит смена дня и ночи,
— существующая на Земле сила притяжения является причиной падения на землю различных тел.
Главное:
Физика (7 класс)/Введение
Содержание
Вы приступаете к изучению нового для вас предмета, который называется «Физика» [ править ]
Слово «физика» происходит от греческого слова «фюзис», что означает природа. Оно впервые появилось в сочинениях одного из известнейших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в 4 веке до нашей эры. «Физика — это наука о материи, ее свойствах и движении. Она является одной из наиболее древних научных дисциплин, и первые дошедшие до нас работы восходят к временам Древней Греции. (Википедия)». В русский язык слово «Физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, когда он издал в России первый учебник физики в переводе с немецкого языка. Физика — наука о природе. Если внимательно приглядеться к происходящему в окружающем нас мире, то можно заметить, что в нем происходят разнообразные изменения или явления. Так, например, кусочек льда, внесенный в теплую комнату, начинает таять. Вода в чайнике, поставленном на огонь, закипит. Камень, выпущенный из рук, упадет на землю. Если по проволоке пропустить электрический ток, то она нагреется и может даже раскалиться докрасна(как в электрической лампочке).
Теперь мы знаем, что кипение воды, таяние льда, ветер, гром — называются явлениями. Физика изучает механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые и световые явления. Эти явления называют — физическими. Итак, мы узнали новый термин — физические явления. Физика обладает интересным свойством. Изучая простые явления, можно найти общие законы. Например, изучая свободное падение шариков, имеющих разный размер, с различной высоты, можно установить законы, которые будут выполняться при падении других тел.
Задача физики состоит в том, чтобы открывать и изучать законы, которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе.
Например, выяснено, что причиной падения различных тел на Землю, является их притяжение Землей. Смена дня и ночи объясняется тем, что Земля движется вокруг своей оси.
Одна из причин возникновения ветра — неравномерное нагревание воздуха и т. д. Изучением природы занимаются и другие науки: биология, химия. география, астрономия. Все эти науки применяют законы физики, а физика в свою очередь применяет законы этих наук. Например. в географии они необходимы для объяснения климата в данном регионе, течения рек, образования ветров, гор, долин. равнин, и многое другое. А в астрономии законы физики используют при изучении возникновения, строения, развития небесных тел. В этой книге вы узнаете о многих важнейших открытиях, благодаря которым развивалась физика, изучите различные физические явления, поймете, как они связаны между собой, узнаете имена многих ученых, открывших важнейшие законы.
Некоторые физические термины. [ править ]
В физике, кроме обычных слов, используют специальные термины. Некоторые из этих терминов, постепенно вошли в нашу разговорную речь. Например, такие термины, как: электричество, энергия, сила и т. п.
В физике каждое из окружающих нас тел (песчинку, камень, Луну) принято называть физическим телом, или просто телом. Физические тела, как мы поняли из вышесказанного, весьма разнообразны. Точнее, так можно назвать все, что мы видим. Это карандаш, листок, мяч, и многое другое.
Всякое тело имеет форму и объем. Например, кусок пластилина, и стол вылепленный из такого куска пластилина. Они имеют разную форму, но одинаковый объем. Или чайная и столовая ложки, — они имеют разный объем, но одинаковую форму. И все это — физические тела.
Все то, из чего состоят физические тела, называется веществом. Железо, медь, резина, вода — все это различные вещества.
Вода — вещество, капля воды — физическое тело, алюминий — вещество, алюминиевая кружка — физическое тело.
Вещество это один из видов материи. А материей в официальной науке называют все, что есть во Вселенной.
Материя — это все то, что существует во вселенной, что мы видим(небесные тела, животные, растения и др.), и что мы не видим (свет, радиоволны, магнитное излучение и др.).
В этом параграфе мы познакомились с новыми для вас терминами: физическое тело, вещество, материя.
Изучая физику, вы будете постоянно расширять свои знания, узнавать новые термины, и их значения.
Наблюдения и опыты. [ править ]
Как изучают явления? Многие знания получены людьми из собственных наблюдений.
Для изучения какого-либо явления необходимо прежде всего наблюдать его и по возможности не один раз. Чтобы изучить такое явление, как падение на Землю тел, недостаточно один раз увидеть, как падает то или иное тело. Следует выяснить, будет ли разница в падении тела легкого, и тяжелого. Одинаково ли падают тела различных размеров с различной высоты? Это можно узнать, если много раз наблюдать, и проводить необходимые измерения, вычисления.
Для проведения наблюдений, необходимо организовать нужные для этого условия. Хотя ученым не всегда приходится организовывать необходимые условия для проведения высокоточных наблюдений (недостаток финансирования, знаний, и т. п.), для простых наблюдений вполне хватит, скажем, яблока, ручки, книги. Вызывая их падение, мы проводим наблюдения, путем проведения опыта. Во время опытов обычно выполняются измерения — это очень важно.
Опыт — воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путем, создание чего-нибудь нового, в определенных условиях с целью исследования, испытания. (Ожегов).
Опыт — совокупность знаний и практических умений, навыков. (Ожегов).
Опыты отличаются от наблюдений тем, что их проводят с определенной целью, по заранее продуманному плану. Для составления такого плана лучше всего иметь предварительные догадки о том, как протекает явление, то есть выдвинуть гипотезу.
Гипотеза — научное предположение, выдвигаемое, для объяснения каких-нибудь явлений; вообще — предположение, требующее подтверждения. (Ожегов).
Чтобы получить научные знания об окружающем нас мире, необходимо обдумать и объяснить результаты проведенных опытов, найти причины наблюдаемых явлений, сделать выводы.
Известна легенда об итальянском ученом Г. Галилее. Для того, чтобы изучить, как происходит падение тел, Галилей ронял разные с наклонной башни в г. Пизе. Проделав такие опыты, ученый получил подтверждение своей гипотезы и открыл закон падения тел.
Таким образом, источниками физических знаний являются наблюдения и опыты.
Физические величины. Измерение физических величин. [ править ]
В быту, технике, при изучении физических явлений часто приходится выполнять различные измерения. Так, например, изучая падение тела, необходимо измерить высоту, с которой падает тело, массу тела, его скорость, время падения. Высота, масса, скорость, время и т. д. являются физическими величинами. Физическую величину можно измерить.
Измерить какую-нибудь величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.
Так, например, измерить длину стола — значить сравнить ее с другой длиной, которая принята за единицу длины, например с метром.
Для каждой физической величины приняты свои единицы.
Для удобства все страны мира стремятся пользоваться одинаковыми единицами физических величин. С 1963 г. в России и других странах применяется Международная система единиц — СИ (система интернациональная). В этой системе основной единицей длины является метр (1 м), единицей времени — секунда (1 с), единицей массы — килограмм (1 кг.)
Часто применяют единицы, которые в 10, 100, 1000 и т. д. раз больше принятых единиц (кратные). Эти единицы получили наименования с соответствующими приставками, взятыми из греческого языка. «Деци-» — 0,1; «санти-» — 0,01; «милли — » — 0,001.
Приставки к названиям единиц.
г — гекто (100 или 10²)
к — кило (1000 или 10³)
М — мега (1 000 000 или 10^6)
д — деци (0,1 или 10^-1)
с- санти (0,01 или 10^-2)
м — милли (0,001 или 10^-3)
Пример. Длина теннисной ракетки 60 см. Выразите ее длину в метрах (м).
60 см = 0,6 или 6 · 10ˆ-1 м.
Для проведения опытов необходимы приборы. Одни из них очень просты и предназначены для простых измерений. К таким приборам можно отнести: измерительную линейку, рулетку, измерительный цилиндр (мензурка) и др.
По мере развития физики приборы усложнялись и совершенствовались. Появились амперметры, вольтметры, секундомеры, термометры.
Измерительные приборы, как правило, имеют шкалу. Это значит, что на приборе нанесены штриховые деления, а рядом написаны значения величин, соответствующие делениям. Расстояния между двумя штрихами, возле которых написаны значения физической величины, могут быть дополнительно разделены еще на несколько делений. Эти деления иногда не обозначены числами.
Определить, какому значению величины соответствует каждое самое малое деление, нетрудно. К примеру, возьмем измерительную линейку. На ней, цифрами обозначены расстояния между штрихами, которые разделены на 10 одинаковых делений. Следовательно, каждое деление (расстояние между ближайшими штрихами) соответствует 1 мм. Эта величина называется ценой деления шкалы прибора.
Перед тем как приступить к измерению физической величины, следует определить цену деления шкалы используемого прибора.
Для того чтобы определить цену деления, необходимо:
— найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;
— вычесть из большего значения меньшее и полученное разделить на число делений, находящихся между ними.
Определим цену деления термометра. Возьмем два штриха, около которых нанесены значения измеряемой величины (температуры). Например, штрихи с обозначениями 10°С и 20°С. Расстояния между этими штрихами разделены на 10 делений. Следовательно, цена деления будет равна:
10°С — 20°С ⁄ 10 = 1°С. Следовательно, термометр показывает 24°С.
Точность и погрешность измерений. [ править ]
Всякое измерение может быть выполнено с большей или меньшей точностью.
В качестве примера рассмотрим измерение длины бруска демонстрационным метром с сантиметровыми делениями.(иллюстрация)
Вначале определим цену деления линейки. Она будет равна 1 см.
Если левый конец линейки совместить с нулевым штрихом, то правый будет находиться между 11 и 12 штрихами, но ближе к 11.
Какое же из этих двух значений следует принять за длину бруска? Очевидно, то, которое ближе к истинному значению, то есть 11 см.
Считая, что длина бруска 11 см, мы допустим неточность, так как брусок чуть длиннее 11 см.
В физике допускаемую при измерении неточность называют погрешностью измерений. Погрешность измерения не может быть больше цены деления измерительного прибора.
В нашем случае погрешность измерения бруска не превышает 1 см. Если такая точность измерений нас не устраивает, то можно произвести измерения с большей точностью. Но тогда придется взять масштабную линейку с миллиметровыми делениями, то есть с ценой деления 1 мм.
В этом случае длина бруска окажется равной 11,4 см.
Из этого примера видно, что точность измерений зависит от цены деления шкалы прибора.
Чем меньше цена деления, тем больше точность измерения.
Точность измерения зависит от правильного применения измерительного прибора, расположения глаз при отсчете по прибору.
Вследствие несовершенства измерительных приборов и несовершенства в развитии наших органов чувств при любом измерения получаются лишь приближенные значения, несколько бóльшие или меньшие истинного значения измеряемой величины.
Во время выполнения лабораторных работ или просто измерений следует считать, что:
погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора.
Так, если длина шариковой ручки 14 см, а цена деления линейки 1 мм, то погрешность измерения будет равна 0,5 мм, или 0,05 см.
Следовательно, длину ручки можно записать в виде:
где l — длина ручки.
Истинное значение длины ручки находится в интервале от 13,95 см до 14,05 см.
При записи величин, с учетом погрешности, следует пользоваться формулой:
где A — измеряемая величина, a — результат измерений, Δa — погрешность измерений (Δ — греческая буква «дельта»).
Физика и техника. [ править ]
Развитие техники сопровождалось изменением представления людей об окружающем мире. Отказ от привычных взглядов, открытие новых теорий, изучение физических явлений характерно для физики с момента зарождения этой науки до наших дней.
Важное значение имеют открытия в области физики для развития техники. Так, например двигатель внутреннего сгорания, приводящий в движение автомобили, тепловозы, речные и морские суда, был разработан на основе научных наблюдений.
Современное кино, телевидение, радио, магнитная запись — все это разработано после того, как были изучены многие звуковые, световые и электрические явления.
В свою очередь, развитие техники влияет на развитие науки. Так, например, усовершенствованные машины, точные измерительные приборы и т. д. используются учеными при исследовании физических явлений. После того, как были разработаны современные приборы и ракеты, возможным глубже изучить космическое пространство.
Подобных примеров можно привести множество. Открытия сделанные в науке, результат упорного труда многих ученых разных стран.
Рассмотрим некоторые этапы развития физики.
Ныне считается, что выдающийся английский физик и математик Исаак Ньютон, является автором открытия законов движения тел и закона тяготения, изучил важные свойства света, разработал важнейшие разделы высшей математики. Обобщив результаты наблюдений и опытов своих предшественников И. Кеплера и Г. Галилея, Ньютон написал большой труд «Математические начала натуральной философии». В этой работе ученый изложил важнейшие основы механики, которые были названы его именем. Законы Ньютона привели к бурному развитию представлений о механическом движении.
Дальнейшее развитие физики определилось изучением тепловых и электромагнитных явлений.
Исследования электромагнитных явлений коренным образом изменило научную картину мира. Оказалось, что нас окружают физические тела и поля. Общую теорию электромагнитных явлений разработал Джеймс Максвелл.
Теория Максвелла объяснила природу света и помогла разработке новых технических приборов и устройств, основанных на явлениях электромагнетизма.
Ярким подтверждением связи науки и техники явился огромный прорыв в области изучения космоса. Так, 4 октября 1957 г. в нашей стране был запущен первый в мире искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин стал вообще первым космонавтом в мире, облетел земной шар. А 21 июля 1969 года впервые была осуществлена посадка на Луну американского космического корабля с астронавтами на борту: Нейлом Армстронгом и Эдвином Олдрином. Большой вклад в научную и техническую разработку полетов сделал Сергей Павлович Королев. Это под его командованием в космос были запущены первый в мире искусственный спутник Земли, и первый космонавт в мире (Гагарин).
Здесь названы лишь основные этапы развития физики и перечислены немногие из выдающихся людей науки, которые сделали важные открытия, благодаря которым развивалась эта наука.