Конкурс "Абитуриент Дальрыбвтуза”Номинация “Абитуриент-метролог” 

Тема выступления: “Возникновение физических величин”

Работу выполнила Ларина Анна Андреевна, ученица МБОУ “СОШ №79”, 10 “В” класс

План презентацииМетрическая система мер(3-ий слайд)Виды метрических систем(с 4 по 6 слайд)Происхождение трех основных физических

величин (с 7 по 22 слайд)

Метрическая система мерЭто общее название международной десятичной системы

единиц, основанной на использовании метра и килограмма.

На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц.

В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трех единицах измерения - сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега.

В настоящее время международно признанной является система СИ

Для облегчения работы в СГС в электродинамике были приняты дополнительно

системы СГСЭ (абсолютная электростатическая система) и СГСМ (абсолютная электромагнитная

система)

СГССантиметр-грамм-секунда

 Система единиц измерения, которая широко использовалась до принятия международной

системы единиц (СИ)

В рамках СГС существуют три независимые размерности (длина,

масса и время), все остальные сводятся к ним путём умножения, деления и возведения в степень

(возможно, дробную)

Международная система единиц, СИ 

Система единиц физических величин, современный вариант метрической системыСИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике.

Официальным международным документом по системе СИ является Брошюра СИ. В 2006 году вышло 8-е издание.

8-е издание

Основные единицы СИ

История происхождения самых известных единиц измерения

Метр, секунда и килограмм – самые известные единицы измерения системы СИ. И каждый школьник знает, что расстояние измеряют в метрах, время – в секундах, а массу – в килограммах. Но школьная программа почему-то умалчивает об истории их появления на свет.

Действительно – откуда же взялись эти единицы измерения? И почему именно они?

Много шума из одного метра

“СМЕРТЬ АРИСТОКРАТАМ!”, “ДА ЗДРАВСТВУЕТ НАЦИЯ!” и “ПРЕДАТЕЛЕЙ НА ФОНАРНЫЕ СТОЛБЫ!” – такие лозунги раздавались по всей Франции, когда в 1792 г. двум астрономам Жан Батисту Деламбру и Пьеру Франсуа Мешену Национальным собранием было поручено “измерить Землю”.

Жан Батист Деламбр

Известный французский астроном. В самый разгар революции Деламбр производил полевые работы по градусному измерению

Парижского меридиана и работал в комиссии вновь вводимых мер и весов. Окончательные выводы как градусного измерения, так и новых мер Деламбр поместил в известном трёхтомном трактате,

составленном вместе с Мешенем: «Base du système métrique décimale» (Пар., 1806, 7 и 10). Деламбр усовершенствовал астрономические вычисления разнообразными и изящными

формулами(многие способы и формулы носят его имя), составил таблицы Солнца и планет и помогал

Лапласу в исследовании старых и новых наблюдений затмений спутников Юпитера.

Мешен ПьерФранцузский астроном и геодезист. В 1782 был принят

во французскую Академию Наук, где до 1788 был ответственным за измерение времени.

С 1792 по 1795 занимался геодезической работой. В 1795 был избран членом Бюро долгот. С 1800 и до

конца своей жизни заведовал Парижской обсерваторией. В 1795 г. назначен произвести

градусное измерение на юге Франции и продолжить его до Балеарских островов. Здесь он взялся за наблюдения

с обычной энергией, но от чрезмерных лишений и трудности умер близ тригонометрической точки

в Кастеллионе. 

Выражаясь научным языком, эти ученые должны были произвести полевые работы по измерению Парижского меридиана, т.е. конкретного меридиана, который между

испанской Барселоной на юге и французским Дюнкирхеном на севере точно проходит через Париж. Рассчитывая справиться

с этим геркулесовым заданием за несколько месяцев, в худшем случае за год, астрономы не приняли во внимание всей смуты и эксцессов революции, жертвами которой они сами чуть не пали по подозрению в шпионаже, и потому на

решение этой задачи в конечном итоге у них ушло 6 лет.

Вот 19-го Брюмера VIII года (по грегорианскому календарю 10 декабря 1799 г.) титанический труд двух

учёных привёл к предварительному официальному результату – из платины был отлит первый прототип

эталона метра. Родился метр, а вместе с ним и метрическая система, в которой метр является также единицей измерения площади и объёма, а единица

массы привязана к метру, т.к. определение килограмма основано на массе 1 дм3 воды. Всё это делилось и

множилось при помощи цифры 10: в одном метре 100 сантиметров, в одном сантиметре 10 миллиметров и т.д.

Причём интересно отметить, что десятичная система счисления предположительно связана с количеством

пальцев рук у человека.

Во время правления Наполеона метрическая система распространилась по всей Европе.

В 1918 г. она была введена в России. Только в Великобритании, которая не была завоёвана Наполеоном, остались традиционные меры

длины: дюйм, фут и ярд.В 1889 г. был изготовлен более точный

международный эталон метра. Этот эталон тоже изготовлен из сплава платины и иридия

и имеет поперечное сечение в виде буквы “X”.  

Такая важная секунда

КАК ИЗВЕСТНО, ВРЕМЯ УРАВНОВЕШЕННО И НЕУМОЛИМО ДВИЖЕТСЯ ВПЕРЕД, НЕ ПОДДАВАЯСЬ

НИКАКОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ, А ТЕМ БОЛЕЕ ВЛИЯНИЮ СО СТОРОНЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА.

ИСТОРИЧЕСКИ ОСНОВНОЙ ЕДИНИЦЕЙ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОРОТКИХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ БЫЛИ СУТКИ (ЧАСТО ГОВОРЯТ “ДЕНЬ”), РАВНЫЕ

ПЕРИОДУ ОБРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ. В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕЛЕНИЯ СУТОК НА МЕНЬШИЕ ИНТЕРВАЛЫ ВОЗНИКЛИ ЧАСЫ, МИНУТЫ И

СЕКУНДЫ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДЕЛЕНИЯ, ВЕРОЯТНО, СВЯЗАНО С ДВЕНАДЦАТЕРИЧНОЙ СИСТЕМОЙ

СЧИСЛЕНИЯ, КОТОРОЙ ПРИДЕРЖИВАЛИСЬ ДРЕВНИЕ.

С 1600-х годов в Европе было принято делить день на 24 часа, которые

подразделялись на 60 минут каждый. Около 1680 года лондонский часовщик

Уильям Клемент начал делать напольные часы, которые были достаточно точны,

чтобы надёжно измерять секунды как 60-е доли минуты.

Сначала секунду определяли как 1/86400 средних солнечных суток, так как

уже в древности было известно, что длительность истинных солнечных суток колеблется в течение года

Астрономические наблюдения 19 и 20 столетия показали, однако, что вращение Земли замедляется, а также подвержено

нерегулярным скачкам, так что в 1956 году в качестве нового определения секунды

была принята секунда эфемеридного времени, определение которой звучало как «1/31 556 925,9747 доля тропического

года для 0 января 1900 в 12 часов эфемеридного времени»

В 1967 году на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967),

Резолюция I, было принято новое определение секунды:

Секунда есть время, равное 9 192 631 770 периодам излучения,

соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями

основного состояния атома цезия-133.

Схема сверхтонких уровней перехода атомов изотопа цезия-133

Такой уникальный килограмм

Килограмм определяется как масса международного эталона килограмма, хранящегося в Международном бюро мер и весов и представляющего собой цилиндр диаметром и высотой 39 мм из платиноиридиевого

сплава (90% платины, 10% иридия). Первоначально же килограмм определялся как масса одного кубического дециметра воды (литра) чистой воды при температуре

4°C и стандартном атмосферном давлении. Такое определение не вполне конструктивно: нужен очень

точный кубический дециметр, совершенно чистая вода и абсолютно правильный термометр.

Рождению килограмма в немалой степени способствовал известный химик Лавуазье, который в своей лаборатории проводил опыты над составом воды как раз в то время, когда Деламбр и Мешен измеряли Парижский меридиан. Результаты его работы, к сожалению, не успели принести ему славы, т.к. Лавуазье был обвинён в участии «в заговоре с врагами Франции против французского народа, имевшем целью похитить у нации огромные суммы, необходимые для войны с деспотами» и приговорён к смерти. Но килограмм между тем появился на свет и, так же как и метр, был привязан к десятичной системе: в одном килограмме 1000 граммов, в одном грамме 1000 миллиграммов и т.п.

На данный момент килограмм – единственная единица СИ, которая определена при помощи

артефакта – предмета, изготовленного людьми, – платиноиридиевого эталона. Все

остальные единицы теперь определяются через значения фундаментальных физических

констант. Мало того что этим обеспечивается подобающая квантовая точность, указанные

единицы ещё могут быть адекватно воспроизведены в любой точке мира.

“Клонировать” же килограмм куда сложнее, вдобавок для этого требуется сложная

бюрократическая процедура.

Платиноиридиевый эталон килограмма

По разным причинам за сто лет международный эталон теряет часть своей массы (3/100000000). Однако, по определению, масса международного эталона в точности равна одному килограмму. Поэтому её уменьшение приводит к изменению величины килограмма. Нонсенс!

Видимо, долгое время такое уникальное положение килограмма всех устраивало, раз не было достаточных побудительных оснований к созданию его скрупулёзной формулы. Но переменчивый килограмм тянет за собой в дрейфующее плавание и ватт, и другие смежные единицы измерения. В настоящее время для устранения этих неточностей рассматриваются различные варианты переопределения килограмма на основе значений фундаментальных физических констант.

Использованные источники

http://ru.wikipedia.orghttp://images.yandex.ru/yandsearchhttp://ria-stk.ru/

Контактная информация

E-mail: anny_nya@mail.ruТелефон сотовый: +79143212446Телефон домашний: 2463137