§ 8. Какие бывают характеристики у тел

Человек постоянно сравнивает между собой различные тела по их форме, размеру, запаху и т.д. В быту для этого используют характеристики: больше, меньше, легче, тяжелее, тверже, мягче. Ученые же вводят специальные характеристики: длина, ширина, высота тела, его масса, температура, скорость движения и т.д. - эти характеристики называют физическими величинами.

Для того чтобы исследовать какое-либо явление или тело, необходимо определить их физические величины. Для этой цели, как вы помните, используют измерительные приборы. Чтобы измерить температуру своего тела, берут медицинский термометр. А для определения частоты дыхания или своего пульса, пользуются секундомером или часами с секундной стрелкой.

Рис. 25. Перечисленные измерительные приборы

Каждая физическая величина имеет числовое значение и единицу измерения. Давайте еще раз рассмотрим это на примере уже известного вам прибора - термометра.

Температура характеризует степень нагретости тела. А термометр служит для определения числового значения температуры. Единицей измерения температуры является градус.

В природе тела и вещества могут иметь самые разные температуры. Температура поверхности Солнца 6000°С, пламени горелки - 1500°, кипения воды - 100°, нормальная температура тела человека - 36,6°, «комнатная» температура - 20°. Зимой в Верхоянске температура воздуха может достичь -68°С, а в Антарктиде - -88°С.

Для измерения линейных размеров тела (длины, ширины, высоты) используется физическая величина, называемая длиной (l). Основной единицей ее измерения является метр. Но используются и другие единицы измерения - миллиметр, сантиметр, километр. Для измерения длины можно воспользоваться сантиметровой лентой, линейкой, рулеткой.

Измерения производят в тех единицах, которые удобнее. Например, длину муравья измеряют в миллиметрах, а рост человека, чаще всего, в сантиметрах, высоту здания, горы – в метрах, а длину реки в километрах. А вот расстояния до звезд измеряют в световых годах⁶.

Единица площади (S) - квадратный метр (м²) - это площадь квадрата, у которого длина каждой стороны равна 1 м.

Часть пространства, занимаемая телом, характеризуется объемом (V). Под объемом понимают вместимость какого-либо тела. Его измеряют в кубических единицах - кубических метрах (м³). Используют и другие единицы - см³, мм³, дм³. Такая единица, как дм, более известна как литр, а см часто называют миллилитрами. Таким образом, 1 см³ = 1 мл, а 1 дм³ =1 л.

Объем тела правильной формы может быть вычислен, если известны его линейные размеры. Для определения объемов жидкостей используют мерный цилиндр. Объем тела сложной формы определяется по объему вытесненной им жидкости.

Рис. 26а.Куб.

Рис.26б.Измерительные цилиндры.

Любые тела от пылинки до Галактики имеют массу (т). (Масса - от латинского massa – глыба, ком, кусок.) Она проявляется при взаимодействии тел. Тела с меньшей массой легче сдвинуть с места, чем с большой. Если тела изготовлены из одних и тех же веществ, то у тела с большим объемом и масса тоже больше. Если же тела не одинаковы по составу, то ничего определенного об их массах сказать нельзя. Кусок ваты и крупинка металла могут иметь одну и ту же массу.

Массу измеряют в тоннах (т), килограммах (кг), граммах (г), миллиграммах(мг). 1 т = 1000 кг; 1 кг = 1000 г; 1 г = 1000 мг.

Для измерения массы пользуются весами. Весы бывают разные в зависимости от назначения: торговые, медицинские, лабораторные.

Рис. 27. Различные виды весов.

Рис. 28. Рычажные весы

Наиболее простыми являются рычажные весы. На рис. 29 вы видите, что рычажные весы состоят из коромысла (1), которое вращается вокруг оси (А), находящейся посередине. К этой оси подсоединена стрелка (2). К концам коромысла подведены чашки (3). Вся система с помощью стрежня (4) крепится к подставке (5). На одну чашу весов кладут взвешиваемое тело, на другую - гири. Для взвешивания тел разной массы пользуются набором гирь.

Рис. 29. Наборы гирь (разновесы)

Если весы находятся в равновесии, то масса взвешиваемого тела равна сумме масс гирь на весах.

Рис. 30. Взвешивание на весах. Рис. 31. Правила взвешивания