Füüsikalised põhisuurused, nende tähetähised füüsikas. Füüsikalised põhisuurused, nende tähetähised füüsikas Tabeli ajamääratluse tähistus

11.11.2020 Radiaatorid

Pole saladus, et igas teaduses on koguste jaoks spetsiaalsed tähised. Füüsika tähemärgid tõestavad, et see teadus pole erand suuruste tuvastamisel spetsiaalsete sümbolite abil. Põhilisi koguseid ja ka nende tuletisi on palju, millest igaühel on oma sümbol. Niisiis käsitletakse selles artiklis üksikasjalikult tähemärke füüsikas.

Füüsika ja füüsikalised põhisuurused

Tänu Aristotelesele hakati kasutama sõna füüsika, kuna just tema kasutas esimest korda seda terminit, mida sel ajal peeti mõiste filosoofia sünonüümiks. See on tingitud uurimisobjekti – Universumi seaduste, täpsemalt selle toimimise – üldistusest. Nagu teate, toimus XVI-XVII sajandil esimene teadusrevolutsioon, just tänu sellele tõsteti füüsika iseseisva teadusena esile.

Mihhail Vassiljevitš Lomonosov tutvustas sõna füüsika vene keelde, avaldades saksa keelest tõlgitud õpiku - esimese füüsikaõpiku Venemaal.

Niisiis on füüsika loodusteaduste haru, mis on pühendatud üldiste loodusseaduste, aga ka mateeria, selle liikumise ja struktuuri uurimisele. Põhilisi füüsikalisi suurusi pole nii palju, kui esmapilgul võib tunduda – neid on ainult 7:

  • pikkus,
  • kaal,
  • aeg,
  • praegune,
  • temperatuur,
  • aine kogus
  • valguse jõud.

Muidugi on neil füüsikas oma tähetähised. Näiteks massi jaoks on valitud tähis m, temperatuuriks T. Samuti on kõigil suurustel oma mõõtühik: valguse intensiivsus on kandela (cd) ja aine koguse mõõtühikuks on mool. .

Tuletatud füüsikalised suurused

Tuletuslikke füüsikalisi suurusi on palju rohkem kui põhilisi. Neid on 26 ja sageli omistatakse mõned neist peamistele.

Niisiis, pindala on pikkuse tuletis, maht on ka pikkuse tuletis, kiirus on aja, pikkuse ja kiirenduse tuletis, mis omakorda iseloomustab kiiruse muutumise kiirust. Impulssi väljendatakse massi ja kiiruse kaudu, jõud on massi ja kiirenduse korrutis, mehaaniline töö sõltub jõust ja pikkusest ning energia on võrdeline massiga. Võimsus, rõhk, tihedus, pinnatihedus, joontihedus, soojushulk, pinge, elektritakistus, magnetvoog, inertsimoment, impulsimoment, jõumoment – ​​need kõik sõltuvad massist. Sagedus, nurkkiirus, nurkkiirendus on pöördvõrdelised ajaga ja elektrilaeng on ajast otseselt sõltuv. Nurk ja ruuminurk on pikkusest tuletatud suurused.

Mis on stressi sümbol füüsikas? Pinge, mis on skalaarsuurus, on tähistatud tähega U. Kiiruse puhul on tähis tähe kujul v, mehaanilise töö puhul - A ja energia puhul - E. Elektrilaeng on tavaliselt tähistatud tähega q ja magnetvoog on F.

SI: üldine teave

Rahvusvaheline mõõtühikute süsteem (SI) on rahvusvaheliste ühikute süsteemil põhinev füüsiliste ühikute süsteem, mis sisaldab füüsiliste ühikute nimetusi ja tähistusi. Selle võttis vastu kaalude ja mõõtude peakonverents. Just see süsteem reguleerib füüsikas tähtede tähistusi, samuti nende mõõtmeid ja mõõtühikuid. Määramiseks kasutatakse ladina tähestiku tähti, mõnel juhul kreeka tähti. Nimetusena on võimalik kasutada ka erimärke.

Järeldus

Niisiis on igas teadusharus eri tüüpi koguste jaoks spetsiaalsed tähised. Loomulikult pole füüsika erand. Tähetähistusi on palju: jõud, pindala, mass, kiirendus, pinge jne. Neil on oma tähistused. On olemas spetsiaalne süsteem, mida nimetatakse rahvusvaheliseks mõõtühikute süsteemiks. Arvatakse, et põhiühikuid ei saa teistest matemaatiliselt tuletada. Tuletatud kogused saadakse põhisuurustest korrutamisel ja jagamisel.

Füüsika kui teadus, mis uurib meie universumi seaduspärasusi, kasutab standardset uurimismetoodikat ja kindlat mõõtühikute süsteemi. on tavaks tähistada N (newton). Mis on tugevus, kuidas seda leida ja mõõta? Uurime seda probleemi üksikasjalikumalt.

Isaac Newton on 17. sajandi silmapaistev inglise teadlane, kes andis hindamatu panuse täppismatemaatikateaduste arengusse. Just tema on klassikalise füüsika esiisa. Tal õnnestus kirjeldada seaduspärasusi, mis valitsevad nii tohutuid taevakehi kui ka tuule poolt kaasa kantud väikseid liivaterasid. Üks tema peamisi avastusi on universaalse gravitatsiooni seadus ja kolm mehaanika põhiseadust, mis kirjeldavad kehade vastasmõju looduses. Hiljem suutsid teised teadlased tuletada hõõrde-, puhke- ja libisemisseadused ainult tänu Isaac Newtoni teaduslikele avastustele.

Natuke teooriat

Teadlase järgi nimetati füüsikaline suurus. Newton on jõu mõõtühik. Jõu määratlust saab kirjeldada järgmiselt: "jõud on kehadevahelise vastasmõju kvantitatiivne mõõt ehk suurus, mis iseloomustab kehade intensiivsuse või pinge astet."

Jõudu mõõdetakse njuutonites põhjusel. Just see teadlane lõi kolm kõigutamatut "jõu"seadust, mis on aktuaalsed tänapäevani. Uurime neid näidete varal.

Esimene seadus

Küsimuste täielikuks mõistmiseks: "Mis on njuuton?", "Mille mõõtühik?" ja "Mis on selle füüsiline tähendus?", tasub hoolikalt uurida kolme peamist

Esimene ütleb, et kui teised kehad ei avalda kehale mingit mõju, siis see on puhkeolekus. Ja kui keha oli liikumises, jätkab see ühtlast liikumist sirgjooneliselt, kui sellega ei tegeleta.

Kujutage ette, et teatud kindla massiga raamat asub tasasel lauapinnal. Tähistades kõiki sellele mõjuvaid jõude, saame, et see on gravitatsioonijõud, mis on suunatud vertikaalselt allapoole ja (antud juhul tabel) vertikaalselt ülespoole. Kuna mõlemad jõud tasakaalustavad teineteise tegevust, on resultantjõu suurus null. Newtoni esimese seaduse järgi on see põhjus, miks raamat puhkab.

Teine seadus

See kirjeldab seost kehale mõjuva jõu ja sellele rakendatava jõu mõjul saadava kiirenduse vahel. Isaac Newton oli selle seaduse sõnastamisel esimene, kes kasutas massi konstantset väärtust keha inertsi ja inertsi avaldumise mõõdikuna. Inerts on kehade võime või omadus säilitada oma algne asend, st seista vastu välismõjudele.

Teist seadust kirjeldatakse sageli järgmise valemiga: F = a*m; kus F on kõigi kehale rakendatavate jõudude resultant, a on keha poolt vastuvõetav kiirendus ja m on keha mass. Jõudu väljendatakse lõpuks kg * m / s 2. Seda väljendit tähistatakse tavaliselt njuutonites.

Mis on njuuton füüsikas, mis on kiirenduse definitsioon ja kuidas see on seotud jõuga? Nendele küsimustele annab vastuse mehaanika teise seaduse valem. Tuleb mõista, et see seadus kehtib ainult nende kehade puhul, mis liiguvad valguse kiirusest palju väiksema kiirusega. Valguse kiirusele lähedasel kiirusel toimivad veidi teistsugused seadused, mida kohandab relatiivsusteooriat käsitlev füüsika eriosa.

Newtoni kolmas seadus

See on võib-olla kõige arusaadavam ja lihtsam seadus, mis kirjeldab kahe keha vastastikmõju. Ta ütleb, et kõik jõud tekivad paarikaupa ehk kui üks keha mõjub teisele teatud jõuga, siis teine ​​keha omakorda mõjub ka esimesele võrdse jõuga.

Seaduse sõnastus on teadlaste poolt järgmine: "... kahe keha vastastikmõjud on üksteisega võrdsed, kuid samal ajal on nad suunatud vastassuunas."

Vaatame, mis on newton. Füüsikas on tavaks käsitleda kõike konkreetsete nähtuste kohta, seetõttu toome mitu näidet, mis kirjeldavad mehaanika seadusi.

  1. Veeloomad, nagu pardid, kalad või konnad, liiguvad vees või läbi vee just sellega suheldes. Newtoni kolmas seadus ütleb, et kui üks keha mõjub teisele, tekib alati vastutegevus, mis on tugevuselt samaväärne esimesega, kuid on suunatud vastupidises suunas. Selle põhjal võime järeldada, et pardide liikumine toimub tänu sellele, et nad suruvad käppadega vett tagasi ja nad ise ujuvad vee reaktsiooni tõttu edasi.
  2. Oravaratas on Newtoni kolmanda seaduse tõestuse suurepärane näide. Kõik teavad ilmselt, mis on oravaratas. See on üsna lihtne disain, mis meenutab nii ratast kui ka trumli. See on paigaldatud puuridesse, et lemmikloomad, nagu oravad või dekoratiivrotid, saaksid ringi joosta. Kahe keha, ratta ja looma koosmõju paneb mõlemad kehad liikuma. Veelgi enam, kui orav jookseb kiiresti, siis ratas pöörleb suurel kiirusel ja kui see aeglustub, hakkab ratas aeglasemalt. See tõestab veel kord, et tegevus ja vastutegevus on alati üksteisega võrdsed, kuigi need on suunatud vastassuunas.
  3. Kõik, mis meie planeedil liigub, liigub ainult tänu Maa "reageerimistegevusele". See võib tunduda kummaline, kuid tegelikult pingutame kõndides ainult maapinna või mõne muu pinna surumise nimel. Ja me liigume edasi, sest maa lükkab meid vastuseks.

Mis on njuuton: mõõtühik või füüsikaline suurus?

"Newtoni" määratlust võib kirjeldada järgmiselt: "see on jõu mõõtühik." Aga mis on selle füüsiline tähendus? Niisiis, Newtoni teise seaduse põhjal on see tuletissuurus, mis on defineeritud kui jõud, mis on võimeline muutma 1 kg massiga keha kiirust 1 m / s võrra vaid 1 sekundiga. Selgub, et Newton on see, tal on oma suund. Kui rakendame objektile jõudu, näiteks lükkame ust, määrame samaaegselt liikumissuuna, mis vastavalt teisele seadusele on sama, mis jõu suund.

Kui järgite valemit, selgub, et 1 njuuton \u003d 1 kg * m / s 2. Mehaanika erinevate ülesannete lahendamisel on väga sageli vaja njuutoneid teisendada muudeks suurusteks. Mugavuse huvides on teatud väärtuste leidmisel soovitatav meeles pidada põhiidentiteete, mis ühendavad njuutoneid teiste ühikutega:

  • 1 N \u003d 10 5 dyne (dyne on mõõtühik CGS-süsteemis);
  • 1 N \u003d 0,1 kgf (kilogramm-jõud - jõuühik MKGSS-süsteemis);
  • 1 N \u003d 10 -3 seina (mõõtühik MTS-süsteemis, 1 sein võrdub jõuga, mis annab igale 1 tonni kaaluvale kehale kiirenduse 1 m / s 2).

Gravitatsiooniseadus

Teadlase üks olulisemaid avastusi, mis meie planeedi idee muutis, on Newtoni gravitatsiooniseadus (mis on gravitatsioon, lugege allpool). Muidugi üritati enne teda lahti harutada Maa gravitatsiooni saladust. Näiteks oli ta esimene, kes väitis, et mitte ainult Maal pole külgetõmbejõudu, vaid ka kehad ise on võimelised Maad ligi tõmbama.

Kuid ainult Newton suutis matemaatiliselt tõestada seost gravitatsioonijõu ja planeetide liikumise seaduse vahel. Pärast paljusid katseid mõistis teadlane, et tegelikult ei tõmba mitte ainult Maa objekte enda poole, vaid kõik kehad tõmbavad üksteist. Ta tuletas välja gravitatsiooniseaduse, mis ütleb, et kõik kehad, sealhulgas taevakehad, tõmbuvad külge jõuga, mis võrdub G (gravitatsioonikonstant) ja mõlema keha masside m 1 * m 2 korrutisega R 2 (ruut). kehadevahelisest kaugusest).

Kõik Newtoni tuletatud seadused ja valemid võimaldasid luua tervikliku matemaatilise mudeli, mida kasutatakse siiani teadusuuringutes mitte ainult Maa pinnal, vaid ka kaugel meie planeedist kaugemal.

Ühiku teisendus

Ülesannete lahendamisel tuleks meeles pidada standardseid, mida kasutatakse muu hulgas "Newtoni" mõõtühikute jaoks. Näiteks kosmoseobjektide probleemide korral, kus kehade massid on suured, on väga sageli vaja lihtsustada suured väärtused väiksemateks. Kui lahendus osutub 5000 N, siis on mugavam kirjutada vastus kujul 5 kN (kiloNewton). Selliseid ühikuid on kahte tüüpi: kordsed ja alamkordsed. Siin on neist enim kasutatud: 10 2 N \u003d 1 hektoNewton (gN); 10 3 N \u003d 1 kiloNewton (kN); 106 N = 1 meganewton (MN) ja 10-2 N = 1 sentinjuuton (cN); 10-3 N = 1 millinjuuton (mN); 10-9 N = 1 nanonjuuton (nN).

Newton (sümbol: N, N) on jõu ühik SI süsteemis. 1 njuuton võrdub jõuga, mis annab 1 kg massiga kehale kiirenduse 1 m/s² jõu suunas. Seega 1 N \u003d 1 kg m / s². Üksus on oma nime saanud inglise füüsiku Isaac ... ... Wikipedia järgi

Siemens (sümbol: Cm, S) SI elektrijuhtivuse mõõtühik, oomi pöördväärtus. Enne II maailmasõda (NSV Liidus kuni 1960. aastateni) oli Siemens elektritakistuse mõõtühik, mis vastas takistusele ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Tesla. Tesla (vene tähis: Tl; rahvusvaheline tähis: T) on rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) magnetvälja induktsiooni mõõtühik, mis on arvuliselt võrdne sellise ... ... Wikipedia

Siivert (sümbol: Sv, Sv) on ioniseeriva kiirguse efektiiv- ja ekvivalentdooside mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI), on kasutusel alates 1979. aastast. 1 siivert on kilogrammi neeldunud energiahulk. ... Vikipeedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Becquerel. Becquerel (sümbol: Bq, Bq) on radioaktiivse allika aktiivsuse mõõt rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Üks bekerell on defineeritud kui allika aktiivsus, ... ... Vikipeedias

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Siemens. Siemens (vene tähis: См; rahvusvaheline tähis: S) on elektrijuhtivuse mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI), oomi pöördväärtus. Teiste kaudu ... ... Vikipeedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Pascal (tähendused). Pascal (sümbol: Pa, rahvusvaheline: Pa) on rõhu (mehaanilise pinge) ühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Pascal on võrdne rõhuga ... ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Gray. Hall (sümbol: Gy, Gy) on ioniseeriva kiirguse neeldunud doosi mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Imendunud doos võrdub ühe halliga, kui selle tulemusena ... ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Weber. Weber (sümbol: Wb, Wb) on magnetvoo mõõtühik SI süsteemis. Definitsiooni järgi põhjustab suletud ahela kaudu toimuv magnetvoo muutumine kiirusega üks weber sekundis ... ... Wikipedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Henry. Henry (vene tähis: Гн; rahvusvaheline: H) on induktiivsuse mõõtühik rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI). Ahela induktiivsus on üks henry, kui vool muutub kiirusega ... ... Wikipedia

    Sümboleid kasutatakse tavaliselt matemaatikas teksti lihtsustamiseks ja lühendamiseks. Allpool on loetelu levinumatest matemaatilistest tähistustest, vastavad käsud TeX-is, selgitused ja kasutusnäited. Lisaks märgitud ... ... Wikipedia

    Loetelu konkreetsetest matemaatikas kasutatavatest sümbolitest leiate artiklist Matemaatiliste sümbolite tabel Matemaatiline tähistus ("matemaatika keel") on keeruline graafiline tähistussüsteem, mille eesmärk on esitada abstraktne ... ... Wikipedia

    Inimtsivilisatsiooni poolt kasutatavate märgisüsteemide (tähistussüsteemid jne) loend, välja arvatud skriptid, mille kohta on eraldi loend. Sisu 1 Nimekirja kandmise kriteeriumid 2 Matemaatika ... Wikipedia

    Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Sünniaeg: 8& ... Wikipedia

    Dirac, Paul Adrien Maurice Paul Adrien Maurice Dirac Paul Adrien Maurice Dirac Sünniaeg: 8. august 1902 (... Wikipedia

    Gottfried Wilhelm Leibniz Gottfried Wilhelm Leibniz ... Wikipedia

    Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Meson (tähendused). Meson (teisest kreeka keelest. μέσος keskmine) tugeva vastasmõju boson. Standardmudelis on mesonid liitosakesed (mitte elementaarosakesed), mis koosnevad ühtlasest ... ... Wikipedia

    Tuumafüüsika ... Wikipedia

    Alternatiivseid gravitatsiooniteooriaid on tavaks nimetada gravitatsiooniteooriateks, mis eksisteerivad alternatiivina üldisele relatiivsusteooriale (GR) või seda oluliselt (kvantitatiivselt või põhimõtteliselt) modifitseerides. Alternatiivsete gravitatsiooniteooriate juurde ... ... Wikipedia

    Alternatiivseid gravitatsiooniteooriaid nimetatakse tavaliselt gravitatsiooniteooriateks, mis eksisteerivad alternatiivina üldisele relatiivsusteooriale või seda oluliselt (kvantitatiivselt või põhimõtteliselt) muutvateks. Alternatiivsetele gravitatsiooniteooriatele sageli ... ... Wikipedia