История современного города Афины.
Древние Афины
История современных Афин

Единицы измерения. Физика древние единицы измерения


Единицы измерения с древности до наших дней

скачать файлМОУ «Яльчикская средняя общеобразовательная школа»

Яльчикского района Чувашской Республики

Единицы измерения

с древности до наших дней

Работу выполнил учитель физики

Данилов Алексей Ардалионович

с. Яльчики - 2010 Введение: Наука начинается с тех пор как начинают измерять.

Д. И. Менделеев С давних пор люди сталкивались с необходимостью опреде­лять расстояния, длины предметов, время, площади, объемы и т. д.

Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии, фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.

Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. А чтобы измерять, необхо­димо было придумать единицы различных физических величин. Вспомним, как написано в учебнике: «Измерить какую-нибудь величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, при­нятой за единицу этой величины».

Целью моей работы было выяснить : какие существовали и существуют сейчас еди­ницы длины и массы , каково их происхождение?

ВЕРШОК, ЛОКОТЬ И ДРУГИЕ ЕДИНИЦЫ... Измеряй всё доступное измерению и делай не доступное измерению доступным»

Г. Галилей. Самыми древними единицами были субъективные единицы. Так, например, моряки измеряли путь трубками, т. е. расстоя­нием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии — лошадиный башмак, т. е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, за­менявшая подкову.

В программе Олимпийских игр Древней Эллады был бег на стадию. Установ­лено, что греческая стадия (или стадий) это длина стадиона в Олимпии — 192,27 м. Стадий равняется расстоянию, которое проходит человек спокой­ным шагом за время от появления первого луча солнца, при его восходе, до момента, когда диск солнца целиком окажется над горизонтом. Это время приблизительно равно двум минутам ...

Стадий, как единица измерения расстояний, был и у римлян (185 см), и у ва­вилонян (около 195 см), и у египтян (195 см).

В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояний — бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

У многих народов для определения расстояния использова­лась единица длины стрела — дальность полета стрелы. Наши выражения «не подпускать на ружейный выстрел», позднее «на пушечный выстрел» — напоминают о подобных единицах длины.

Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных ша­гов составляла милю (лат. «милле» — тысяча).

Рис 2

Рис.1

Измерение длин локтями и пальцами

Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у мно­гих народов единицы, отождествляемые с названиями частей че­ловеческого тела. Локоть — расстояние от конца пальцев до локтевого сустава (рис. 1, 2).

Мерой длины для тканей, веревок и т.п. наматывающихся материалов у мно­гих народов был двойной локоть. Этой мерой мы и сейчас пользуемся для приблизительной оценки длины...

На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, «арш» — локоть). Многочисленные выражения: «Словно аршин прогло­тил», «Мерить на свой аршин» и другие — свидетельствуют о ее распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь — расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев (рис. 3).

Рис.3

Пядь или, как ее еще называ­ли, четверть (18 см) составляла 1 / 4 аршина, а 1/ 16 аршина равнялся вершок (4,4 см).

Очень распространенной единицей длины была сажень. Впервые упоминание о ней встречается в XI в. С 1554 г. сажень устанавливают равной 3 аршинам (2,13 м) и она получает название царской (или орленой, печатной) в отличие от произвольных — маховой и косой. Маховая сажень — размах рук — равна примерно 2,5 аршинам. Ры­бак, который показывает, какую большую рыбу он упустил , демонстрирует нам маховую (рис. 4).

рис. 4

рис. 5

Косая сажень — расстоя­ние от конца вытянутой вверх пра­вой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам (рис. 5). Вспомним, как в сказках о великанах: «Косая сажень в плечах». Удивительно совпадение древнеримской меры длины- "архитектурной трос­ти" и древнерусской косой сажени: 248 см. Имеется в виду сажень "с ноги на руку косая, от земли и до земли". Эту сажень определяли длиной верев­ки, один конец которой прижимался ногой к земле, а другой перекидывал­ся через согнутую в локте руку стоящего человека и опускался снова до земли.

При сложении упомянутой выше косой сажени вчетверо получаем "литовс­кий локоть" (62 см).

В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц дюйм (2,54 см) —длина сустава большого пальца (от голл. «дюйм» — большой палец, рис. 6) и фут (30 см) — средняя длина ступни человека (от англ. «фут» — ступня, рис. 7).

Рис 6.

Рис 7.

Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда «под руками». Но единицы длины , соответствующие частям человеческого тела, обладают большим не­достатком: у различных людей паль­цы, ступни и т. д. имеют разную длину. Чтобы избавиться от произ­вола, в XIV в. субъективные едини­цы начинают заменять набором объ­ективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из сред­ней части колоса . Фут определили как сред­нюю длину ступни шестнад­цати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером слу­чайных людей стремились получить более постоянное значение единицы — сред­нюю длину ступни (рис. 8).

Рис.8

КАКУЮ ВЕЛИЧИНУ МЫ ОПРЕДЕЛЯЕМ, ВЗВЕШИВАЯ ТЕЛО НА РЫЧАЖНЫХ ВЕСАХ?

Рис9

Какой народ и когда изобрел рычажные весы (рис. 9) — неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения.

При взвешивании на рычажных весах на одну чашку кладут взвешиваемое тело, на другую — гири. Гири подбирают так, что­бы установить равновесие. При этом уравновешиваются массы взвешиваемого тела и гирь. Если уравновешенные весы пере­нести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, равновесие не нарушится, так как вес и тела, и гирь на Луне уменьшился в одинаковое число раз, а масса осталась прежней.

Следовательно, взвешивая те­ло на рычажных весах, мы опре­деляем его массу, а не вес.

Единицы массы , как и едини­цы длины, сначала устанавлива­лись по природным образцам . Чаще всего по массе какого-ни­будь семени. Так, например, мас­су драгоценных камней опреде­ляли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) — это масса се­мени одного из видов бобов (рис. 10).

рис 10

Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, на­полняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древ­нем Вавилоне за единицу массы принимали талант — массу во­ды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие опре­деленного размера в течение од­ного часа.

По массе зерен или воды из­готовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании.

Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреж­дениях.

На Руси древнейшей едини­цей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Вос­тока. Впоследствии она получила название фунта. Для определе­ния больших масс использовал­ся пуд (16,38 кг), а малых — золотник (12,8 г).

В 1791 г. во Франции было принято решение создать деся­тичную метрическую систему мер. Основными величинами в этой системе были выбраны длина и масса.

Комиссия, в которую вхо­дили крупнейшие французские ученые, предложила принять за единицу длины 1/40000000 часть длины земного мери­диана, проходящего через Па­риж (рис. 12). Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Деламберу. Работа продолжалась шесть лет. Ученые измерили часть длины меридиана, рас­положенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а за­тем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора.

Р Рис 13 ис.12 На основании их данных из платины был изготовлен эта­лон новой единицы (рис. 13). Эту единицу назвали метром — от греческого слова «метрон», что значит «мера».

За единицу массы была при­нята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наи­большей плотности 4 ° С, опре­деляемая взвешиванием в ва­кууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной ки­лограммом, в виде платинового цилиндра

В 1869 г. Петербургская академия наук обратилась к науч­ным учреждениям всего мира с призывом сделать предложен­ную французскими учеными десятичную метрическую систему мер международной. В этом обращении говорилось и о том, что «достижения науки привели к необходимости отказаться от преж­него определения метра как 1/40000000 доли четверти длины па­рижского меридиана, так как позднейшие более точные измере­ния меридиана давали другие результаты». Кроме того, стало известно, что длина меридиана со временем меняется. Но так как немыслимо было после каждого измерения меридиана ме­нять длину метра, то Петербургская академия наук предложила принять метр, хранившийся во французском архиве (архивный метр), за прототип — первый образец и изготовить с него воз­можно точные и устойчивые копии для разных стран, сделав этим метрическую систему мер международной.

Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Передовые русские ученые, много сделавшие для того, чтобы метрическая система мер стала международной, не смогли преодолеть сопротивления царского правительства введению метрической системы мер в нашей стране. Удалось добиться только того, что в 1899 г. был принят закон, подготовленный Д. И. Менделеевым, по которому наравне с российскими мерами «дозволялось применять в России международный метр и килограмм», а также кратные им единицы — грамм, сантиметр и др.

Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалисти­ческой революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Ко­миссаров РСФСР было издано постановление, в котором говори­лось: «Положить в основу всех измерений международную мет­рическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными».

Заключение По подсчету академика Б. С. Якоби (сторонника превра­щения метрической системы в международную), от замены преж­ней системы мер на метрическую преподавание арифметики в школе выиграло третью часть времени, отводившегося на этот предмет. Соответственно значительно упростились расчеты в промышленности и торговле.

Вывод: такую длинную историю прошли длина и масса , пока не стали измеряться в метрах и килограммах соответственно.

Что имеем сейчас:

Единицы СИ
Размерности основных величин в СИ

Базовые единицы СИ

Физические величины Единица СИ Символ
Длина метр м
Масса килограмм кг
Время секунда с
Сила тока ампер А
Температура кельвин К
Количество вещества моль моль
Сила света кандела кд

Определения базовых единиц

  1. Метр равен расстоянию, которое проходит плоская электромагнитная волна в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
  2. Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
  3. Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133Cs.
  4. Ампер равен силе постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2·10–7 Н.
  5. Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
  6. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде 12C массой 0,012 кг.
  7. Кандела равна силе света в заданном направлении от источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА :

  • С.А.Шабалин. Измерения для всех
  • Энциклопедия Кирилла и Мефодия.
  • А.Г.Чертов.Физические величины.
  • И.Г. Кириллова. Книга для чтения по физике.

Приложения. Имеется презентация по данной теме исследования.

скачать файл

www.gazya.ru

Единицы измерения с древности до наших дней

скачать файлМОУ «Яльчикская средняя общеобразовательная школа»

Яльчикского района Чувашской Республики

Единицы измерения

с древности до наших дней

Работу выполнил учитель физики

Данилов Алексей Ардалионович

с. Яльчики - 2010 Введение: Наука начинается с тех пор как начинают измерять.

Д. И. Менделеев С давних пор люди сталкивались с необходимостью опреде­лять расстояния, длины предметов, время, площади, объемы и т. д.

Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии, фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.

Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. А чтобы измерять, необхо­димо было придумать единицы различных физических величин. Вспомним, как написано в учебнике: «Измерить какую-нибудь величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, при­нятой за единицу этой величины».

Целью моей работы было выяснить : какие существовали и существуют сейчас еди­ницы длины и массы , каково их происхождение?

ВЕРШОК, ЛОКОТЬ И ДРУГИЕ ЕДИНИЦЫ... Измеряй всё доступное измерению и делай не доступное измерению доступным»

Г. Галилей. Самыми древними единицами были субъективные единицы. Так, например, моряки измеряли путь трубками, т. е. расстоя­нием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии — лошадиный башмак, т. е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, за­менявшая подкову.

В программе Олимпийских игр Древней Эллады был бег на стадию. Установ­лено, что греческая стадия (или стадий) это длина стадиона в Олимпии — 192,27 м. Стадий равняется расстоянию, которое проходит человек спокой­ным шагом за время от появления первого луча солнца, при его восходе, до момента, когда диск солнца целиком окажется над горизонтом. Это время приблизительно равно двум минутам ...

Стадий, как единица измерения расстояний, был и у римлян (185 см), и у ва­вилонян (около 195 см), и у египтян (195 см).

В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояний — бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

У многих народов для определения расстояния использова­лась единица длины стрела — дальность полета стрелы. Наши выражения «не подпускать на ружейный выстрел», позднее «на пушечный выстрел» — напоминают о подобных единицах длины.

Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных ша­гов составляла милю (лат. «милле» — тысяча).

Рис 2

Рис.1

Измерение длин локтями и пальцами

Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у мно­гих народов единицы, отождествляемые с названиями частей че­ловеческого тела. Локоть — расстояние от конца пальцев до локтевого сустава (рис. 1, 2).

Мерой длины для тканей, веревок и т.п. наматывающихся материалов у мно­гих народов был двойной локоть. Этой мерой мы и сейчас пользуемся для приблизительной оценки длины...

На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, «арш» — локоть). Многочисленные выражения: «Словно аршин прогло­тил», «Мерить на свой аршин» и другие — свидетельствуют о ее распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь — расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев (рис. 3).

Рис.3

Пядь или, как ее еще называ­ли, четверть (18 см) составляла 1 / 4 аршина, а 1/ 16 аршина равнялся вершок (4,4 см).

Очень распространенной единицей длины была сажень. Впервые упоминание о ней встречается в XI в. С 1554 г. сажень устанавливают равной 3 аршинам (2,13 м) и она получает название царской (или орленой, печатной) в отличие от произвольных — маховой и косой. Маховая сажень — размах рук — равна примерно 2,5 аршинам. Ры­бак, который показывает, какую большую рыбу он упустил , демонстрирует нам маховую (рис. 4).

рис. 4

рис. 5

Косая сажень — расстоя­ние от конца вытянутой вверх пра­вой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам (рис. 5). Вспомним, как в сказках о великанах: «Косая сажень в плечах». Удивительно совпадение древнеримской меры длины- "архитектурной трос­ти" и древнерусской косой сажени: 248 см. Имеется в виду сажень "с ноги на руку косая, от земли и до земли". Эту сажень определяли длиной верев­ки, один конец которой прижимался ногой к земле, а другой перекидывал­ся через согнутую в локте руку стоящего человека и опускался снова до земли.

При сложении упомянутой выше косой сажени вчетверо получаем "литовс­кий локоть" (62 см).

В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц дюйм (2,54 см) —длина сустава большого пальца (от голл. «дюйм» — большой палец, рис. 6) и фут (30 см) — средняя длина ступни человека (от англ. «фут» — ступня, рис. 7).

Рис 6.

Рис 7.

Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда «под руками». Но единицы длины , соответствующие частям человеческого тела, обладают большим не­достатком: у различных людей паль­цы, ступни и т. д. имеют разную длину. Чтобы избавиться от произ­вола, в XIV в. субъективные едини­цы начинают заменять набором объ­ективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из сред­ней части колоса . Фут определили как сред­нюю длину ступни шестнад­цати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером слу­чайных людей стремились получить более постоянное значение единицы — сред­нюю длину ступни (рис. 8).

Рис.8

КАКУЮ ВЕЛИЧИНУ МЫ ОПРЕДЕЛЯЕМ, ВЗВЕШИВАЯ ТЕЛО НА РЫЧАЖНЫХ ВЕСАХ?

Рис9

Какой народ и когда изобрел рычажные весы (рис. 9) — неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения.

При взвешивании на рычажных весах на одну чашку кладут взвешиваемое тело, на другую — гири. Гири подбирают так, что­бы установить равновесие. При этом уравновешиваются массы взвешиваемого тела и гирь. Если уравновешенные весы пере­нести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, равновесие не нарушится, так как вес и тела, и гирь на Луне уменьшился в одинаковое число раз, а масса осталась прежней.

Следовательно, взвешивая те­ло на рычажных весах, мы опре­деляем его массу, а не вес.

Единицы массы , как и едини­цы длины, сначала устанавлива­лись по природным образцам . Чаще всего по массе какого-ни­будь семени. Так, например, мас­су драгоценных камней опреде­ляли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) — это масса се­мени одного из видов бобов (рис. 10).

рис 10

Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, на­полняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древ­нем Вавилоне за единицу массы принимали талант — массу во­ды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие опре­деленного размера в течение од­ного часа.

По массе зерен или воды из­готовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании.

Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреж­дениях.

На Руси древнейшей едини­цей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Вос­тока. Впоследствии она получила название фунта. Для определе­ния больших масс использовал­ся пуд (16,38 кг), а малых — золотник (12,8 г).

В 1791 г. во Франции было принято решение создать деся­тичную метрическую систему мер. Основными величинами в этой системе были выбраны длина и масса.

Комиссия, в которую вхо­дили крупнейшие французские ученые, предложила принять за единицу длины 1/40000000 часть длины земного мери­диана, проходящего через Па­риж (рис. 12). Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Деламберу. Работа продолжалась шесть лет. Ученые измерили часть длины меридиана, рас­положенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а за­тем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора.

Р Рис 13 ис.12 На основании их данных из платины был изготовлен эта­лон новой единицы (рис. 13). Эту единицу назвали метром — от греческого слова «метрон», что значит «мера».

За единицу массы была при­нята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наи­большей плотности 4 ° С, опре­деляемая взвешиванием в ва­кууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной ки­лограммом, в виде платинового цилиндра

В 1869 г. Петербургская академия наук обратилась к науч­ным учреждениям всего мира с призывом сделать предложен­ную французскими учеными десятичную метрическую систему мер международной. В этом обращении говорилось и о том, что «достижения науки привели к необходимости отказаться от преж­него определения метра как 1/40000000 доли четверти длины па­рижского меридиана, так как позднейшие более точные измере­ния меридиана давали другие результаты». Кроме того, стало известно, что длина меридиана со временем меняется. Но так как немыслимо было после каждого измерения меридиана ме­нять длину метра, то Петербургская академия наук предложила принять метр, хранившийся во французском архиве (архивный метр), за прототип — первый образец и изготовить с него воз­можно точные и устойчивые копии для разных стран, сделав этим метрическую систему мер международной.

Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Передовые русские ученые, много сделавшие для того, чтобы метрическая система мер стала международной, не смогли преодолеть сопротивления царского правительства введению метрической системы мер в нашей стране. Удалось добиться только того, что в 1899 г. был принят закон, подготовленный Д. И. Менделеевым, по которому наравне с российскими мерами «дозволялось применять в России международный метр и килограмм», а также кратные им единицы — грамм, сантиметр и др.

Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалисти­ческой революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Ко­миссаров РСФСР было издано постановление, в котором говори­лось: «Положить в основу всех измерений международную мет­рическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными».

Заключение По подсчету академика Б. С. Якоби (сторонника превра­щения метрической системы в международную), от замены преж­ней системы мер на метрическую преподавание арифметики в школе выиграло третью часть времени, отводившегося на этот предмет. Соответственно значительно упростились расчеты в промышленности и торговле.

Вывод: такую длинную историю прошли длина и масса , пока не стали измеряться в метрах и килограммах соответственно.

Что имеем сейчас:

Единицы СИ
Размерности основных величин в СИ

Базовые единицы СИ

Физические величины Единица СИ Символ
Длина метр м
Масса килограмм кг
Время секунда с
Сила тока ампер А
Температура кельвин К
Количество вещества моль моль
Сила света кандела кд

Определения базовых единиц

  1. Метр равен расстоянию, которое проходит плоская электромагнитная волна в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
  2. Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
  3. Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133Cs.
  4. Ампер равен силе постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2·10–7 Н.
  5. Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
  6. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде 12C массой 0,012 кг.
  7. Кандела равна силе света в заданном направлении от источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА :

  • С.А.Шабалин. Измерения для всех
  • Энциклопедия Кирилла и Мефодия.
  • А.Г.Чертов.Физические величины.
  • И.Г. Кириллова. Книга для чтения по физике.

Приложения. Имеется презентация по данной теме исследования.

скачать файл

gazya.ru

Единицы измерения с древности до наших дней - ФИЗИКА - МЕТОДИЧЕСКАЯ КОПИЛКА - МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ

Наука начинается с тех пор как начинают измерять. Д.И. Менделеев

С давних пор люди сталкивались с необходимостью определять расстояния, длины предметов, время, площади, объемы и т. д.

Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии, фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.

Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. А чтобы измерять, необходимо было придумать единицы различных физических величин. Вспомним, как написано в учебнике: "Измерить какую-нибудь величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины”.

Целью моей работы было выяснить: какие существовали и существуют сейчас единицы длины и массы, каково их происхождение?

Вершок, локоть и другие единицы...

Измеряй все доступное измерению и делай не доступное измерению доступным”. Г.Галилей

Самыми древними единицами были субъективные единицы. Так, например, моряки измеряли путь трубками, т. е. расстоянием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии – лошадиный башмак, т. е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, заменявшая подкову.

В программе Олимпийских игр Древней Эллады был бег на стадию. Установлено, что греческая стадия (или стадий) это длина стадиона в Олимпии – 192,27 м. Стадий равняется расстоянию, которое проходит человек спокойным шагом за время от появления первого луча солнца, при его восходе, до момента, когда диск солнца целиком окажется над горизонтом. Это время приблизительно равно двум минутам ...

Стадий, как единица измерения расстояний, был и у римлян (185 см), и у вавилонян (около 195 см), и у египтян (195 см).

В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояний – бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

У многих народов для определения расстояния использовалась единица длины стрела – дальность полета стрелы. Наши выражения "не подпускать на ружейный выстрел”, позднее "на пушечный выстрел” – напоминают о подобных единицах длины.

Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных шагов составляла милю (лат. "милле” – тысяча).

Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у многих народов единицы, отождествляемые с названиями частей человеческого тела. Локоть – расстояние от конца пальцев до локтевого сустава.

    

Рис.1                            Рис.2

Мерой длины для тканей, веревок и т.п. наматывающихся материалов у многих народов был двойной локоть. Этой мерой мы и сейчас пользуемся для приблизительной оценки длины...

На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, "арш” – локоть). Многочисленные выражения: "Словно аршин проглотил”, "Мерить на свой аршин” и другие – свидетельствуют о ее распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь – расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев.

Рис.3

Пядь или, как ее еще называли, четверть (18 см) составляла 1 / 4 аршина, а 1/ 16 аршина равнялся вершок (4,4 см).

Очень распространенной единицей длины была сажень. Впервые упоминание о ней встречается в XI в. С 1554 г. сажень устанавливают равной 3 аршинам (2,13 м) и она получает название царской (или орленой, печатной) в отличие от произвольных – маховой и косой. Маховая сажень – размах рук – равна примерно 2,5 аршинам. Рыбак, который показывает, какую большую рыбу он упустил, демонстрирует нам маховую.

Рис.4

Косая сажень – расстояние от конца вытянутой вверх правой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам.

Вспомним, как в сказках о великанах: "Косая сажень в плечах”. Удивительно совпадение древнеримской меры длины - "архитектурной трости" и древнерусской косой сажени: 248 см. Имеется в виду сажень "с ноги на руку косая, от земли и до земли". Эту сажень определяли длиной веревки, один конец которой прижимался ногой к земле, а другой перекидывался через согнутую в локте руку стоящего человека и опускался снова до земли.

При сложении упомянутой выше косой сажени вчетверо получаем "литовский локоть" (62 см).

В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц дюйм (2,54 см) –длина сустава большого пальца (от голл. "дюйм” – большой палец) и фут (30 см) – средняя длина ступни человека (от англ. "фут” – ступня).

Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда "под руками”. Но единицы длины, соответствующие частям человеческого тела, обладают большим недостатком: у различных людей пальцы, ступни и т. д. имеют разную длину. Чтобы избавиться от произвола, в XIV в. субъективные единицы начинают заменять набором объективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из средней части колоса . Фут определили как среднюю длину ступни шестнадцати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером случайных людей стремились получить более постоянное значение единицы – среднюю длину ступни.

Какую величину мы определяем, взвешивая тело на рычажных весах?

Какой народ и когда изобрел рычажные весы – неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения.

При взвешивании на рычажных весах на одну чашку кладут взвешиваемое тело, на другую – гири. Гири подбирают так, чтобы установить равновесие. При этом уравновешиваются массы взвешиваемого тела и гирь. Если уравновешенные весы перенести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, равновесие не нарушится, так как вес и тела, и гирь на Луне уменьшился в одинаковое число раз, а масса осталась прежней.

Следовательно, взвешивая тело на рычажных весах, мы определяем его массу, а не вес.

Единицы массы, как и единицы длины, сначала устанавливались по природным образцам. Чаще всего по массе какого-нибудь семени. Так, например, массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) – это масса семени одного из видов бобов.

Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант – массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие определенного размера в течение одного часа.

По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании.

Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреждениях.

На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунта. Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых – золотник (12,8 г).

В 1791 г. во Франции было принято решение создать десятичную метрическую систему мер. Основными величинами в этой системе были выбраны длина и масса.

Комиссия, в которую входили крупнейшие французские ученые, предложила принять за единицу длины 1/40000000 часть длины земного меридиана, проходящего через Париж. Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Деламберу. Работа продолжалась шесть лет. Ученые измерили часть длины меридиана, расположенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а затем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора.

На основании их данных из платины был изготовлен эталон новой единицы. Эту единицу назвали метром – от греческого слова "метрон”, что значит "мера”.

За единицу массы была принята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наибольшей плотности 4°С, определяемая взвешиванием в вакууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной килограммом, в виде платинового цилиндра

В 1869 г. Петербургская академия наук обратилась к научным учреждениям всего мира с призывом сделать предложенную французскими учеными десятичную метрическую систему мер международной. В этом обращении говорилось и о том, что "достижения науки привели к необходимости отказаться от прежнего определения метра как 1/40000000 доли четверти длины парижского меридиана, так как позднейшие более точные измерения меридиана давали другие результаты”. Кроме того, стало известно, что длина меридиана со временем меняется. Но так как немыслимо было после каждого измерения меридиана менять длину метра, то Петербургская академия наук предложила принять метр, хранившийся во французском архиве (архивный метр), за прототип – первый образец и изготовить с него возможно точные и устойчивые копии для разных стран, сделав этим метрическую систему мер международной.

Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Передовые русские ученые, много сделавшие для того, чтобы метрическая система мер стала международной, не смогли преодолеть сопротивления царского правительства введению метрической системы мер в нашей стране. Удалось добиться только того, что в 1899 г. был принят закон, подготовленный Д. И. Менделеевым, по которому наравне с российскими мерами "дозволялось применять в России международный метр и килограмм”, а также кратные им единицы – грамм, сантиметр и др.

Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалистической революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Комиссаров РСФСР было издано постановление, в котором говорилось: "Положить в основу всех измерений международную метрическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными”.

По подсчету академика Б. С. Якоби (сторонника превращения метрической системы в международную), от замены прежней системы мер на метрическую преподавание арифметики в школе выиграло третью часть времени, отводившегося на этот предмет. Соответственно значительно упростились расчеты в промышленности и торговле.

Вывод: такую длинную историю прошли длина и масса , пока не стали измеряться в метрах и килограммах соответственно.

Что имеем сейчас:

Физические величины Единица СИ Символ
Длина метр м
Масса килограмм кг
Время секунда с
Сила тока ампер А
Температура кельвин К
Количество вещества моль моль
Сила света кандела кд

Единицы СИ 

Размерности основных величин в СИ

Базовые единицы СИ

Определения базовых единиц

  1. Метр равен расстоянию, которое проходит плоская электромагнитная волна в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
  2. Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
  3. Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия 133Cs.
  4. Ампер равен силе постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2·10–7 Н.
  5. Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
  6. Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде 12C массой 0,012 кг.
  7. Кандела равна силе света в заданном направлении от источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

zvonoknaurok.ru

Единицы измерения: старинные русские, английские, система СИ :: Класс!ная физика

"Наука начинается там, где начинают измерять".Д.И.Менделеев

Немного интересного.

С древних времен людям приходилось измерять длину, отсчитывать время , взвешивать различные тела. И в каждой стране были приняты свои единицы измерения. Единица измерений должна была быть удобной. Поэтому издавна употреблялись такие единицы, как "локоть" - расстояние от локтя до кончиков пальцев ( на Руси), " дюйм" - ширина большого пальца ( в Англии), "фут" - длина ступни ( в Англии) и т.д. Локоть - длина руки от сгиба, острого выступа до конца среднего пальца. Сажень - расстояние между концами пальцев широко расставленных рук взрослого мужчины.

Косая сажень - от подошвы ноги до конца пальцев вытянутой вверх руки.

"Косая сажень в плечах" - так говорили о широкоплечем и могучем богатыре. А вот о малорослом человеке могли сказать так: "Аршин с шапкой". Аршин - 71 см. О карлике была такая поговорка: "Сам с вершок, а голова с горшок". Вершок - 5 см, это часть указательного пальца/

Пядь малая-расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев рук. Пядь великая -расстояние от конца вытянутого мизинца до конца большого пальца, ее длина 22-23 см. Пядь с кувырком -длина такой пяди равна соответственно 27 см и 31см или 5 вершков.

Бочка, или кадь, – это сорок ведер, а ведро – десять штофов.Штоф равен одному и двум десятым литра.Значит, ведро – двенадцать литров, а бочка – это четыреста восемьдесят литров.Локоть, косая сажень, пядь, конный переход, полет стрелы , верста - как удобно! Но у каждого человека такая единица измерения своя, индивидуальная.

Посмотри, какие единицы измерений применялись нашими предками:

Русские единицы измерений.Английские и американские единицы измерений.

В Англии с тысяча сто первого года была установлена длина королевского ярда – расстояние от кончика носа до конца среднего пальца руки Его королевского Величества!.Но как только сменился король, ярд удлинился, так как новый король имел более длинные руки.

О величайших трудностях в развитии международной торговли, порождаемых различием в системах мер, можно судить по тому факту, что в конце XVIII века словом “фунт” обозначалась 391 единица веса, а словом “фут” — 282 различные единицы длины.

Так тонны, применяемые в Англии, гораздо “тяжелее” тонн, используемых в США. Английская длинная тонна равна 1016,05 кг, а американская короткая тонна — всего лишь 107,185 кг. Эти необычные тонны обязаны своим происхождением королю Эдуарду I (1272—1307) — автору одного из самых непонятных английских законов. В этом памятном указе он “истинную весовую сотню”, равную 100 фунтам, приказывал упразднить и вместо нее принять новую весовую сотню в 112 фунтов. А что бы облегчить переход от старой меры к новой, он предписал временно пользоваться весовой сотней в 108 фунтов! Так семьсот лет назад возникла великая путаница, небезвыгодная английским купцам, которые норовили покупать уголь длинными тоннами, а продавать — короткими, по 2000 фунтов в каждой.

У всех народов складывалась сложная и запутанная система мер. Каждое, даже самое маленькое государство, каждый хоть немного самостоятельный народ, каждый город стремились измерять своими мерами. Это вносило большую неразбериху при учете ценностей и особенно в торговле.С развитием торговли настало время договориться об общепринятых единицах измерения. Петр 1 установил соотношение между русскими и английскими мерами " лучшего ради согласия с европейскими народами в трактатах и контрактах ": 1 сажень = 7 футам.

Техника измерений начала развиваться всего несколько сотен лет тому назад. В конце XVIII века учеными революционной Франции была разработана десятичная система мер. Ученые предложили как основную меру длины метр, равный одной сорокамиллионной длины меридиана Земли. Почти через сто лет метрическую систему признали семнадцать государств, а ныне ею пользуется почти весь мир. Ведь верно же, что лучше, когда у всех единые меры длины, веса, площади, объема.

Одна из предложенных тогда основных единиц — единица времени была затем отвергнута. Большие единицы времени - год и сутки - дала нам сама природа , а час , минута и секунда придуманы человеком.

В международной системе, где принцип десятичного деления проводится со всей строгостью, единица времени — секунда — представляет собой исключение из общего правила. В этой системе секунда определяется как “часть 1/31556925,9747 тропического года для 1900 г. января в 12 часов эфемеридного времени”.

Основой современной метрической системы единиц измерений стали три единицы: метр, килограмм, секунда.

Интернациональная система единиц ( сокращенно СИ ), которая принята в настоящее время во всем мире, была принята в 1960 году. Она базируется на семи единицах.

Основные единицы измерений Международной системы единиц ( СИ ):метр (м) - единица длинысекунда (с) - единица временикилограмм (кг) -единица массыампер (А) - единица силы электрического тока кельвин (К) - единица температурымоль (моль) - единица количества веществакандела (кд.) - единица силы света

ЗАПОМНИ!

Правила написания единиц измерений Международной системы единиц СИ:С прописных (больших) букв пишутся единицы, имеющие в основе фамилию автора.Например:

1 м

 

1Па ( Паскаль)

1 с

но

1 А (Ампер)

1 кг

 

1 В (Вольт)

А ЭТО ТЕБЕ ПО СИЛАМ?

1. Из крана капает вода, Сможете ли вы дома, пользуясь подручными средствами, определить объем одной капли и время падения одной капли? Как?

2.Какой примерно длины достигнет этот паучок, увеличенный в миллион раз?

УДИВИСЬ!

Знаешь ли ты, что такое миллион?

Если сделать столб из миллиона консервных банок, то у вершины этого столба будет обозначена высота : "40 километров", а вершина Эвереста достигает отметки лишь 8,9 км.

Теперь ты знаешь все и можешь спокойно ложиться спать!

class-fizika.narod.ru

Старые единицы Российской империи и перевод их в единицы СИ - Единицы измерения Физические величины и их измерения

2. Физические величины и их измерения

 

2.4. Единицы меры

2.4.5. Старые единицы Российской империи и перевод их в единицы СИ

ght:none; background:white;padding:0cm 0cm 0cm 0cm;height:15.1 pt'>

судьба

Величина

Единица

Перевод в единицы СИ

Длина

верста

1,06680 км

сажень

2,13360 м

 

аршин

0,711200 м

 

вершок

4,445000 см

 

фут

0,304800 м

 

дюйм

2,54000 см

 

линия

2,54000 мм

 

точка

0,254000 мм

 

сотка

2,13360 см

Масса

пуд

16,380496 кг

 

фунт

0,40951241 кг

 

лот

12,797262 г

 

золотник

4,265542 г

 

44,434940 мг

Плоскость

квадратная верста

1,13806 км2

 

десятина

10925,4 м2

 

квадратный сажень

4,55224 м2

 

квадратный аршин

0,505805 м2

 

квадратный вершок

19,7580 см2

 

квадратный фут

9,29030 дм2

 

квадратный дюйм

6,45160 см2

 

квадратная линия

6,45160 мм2

Объем, вместимость

кубический сажень

9,7126 м3

 

кубический аршин

0,359728 м3

 

кубический вершок

87,824 см3

 

кубический фут

28,3168 дм3

 

кубический дюйм

16,3870 см3

 

кубическая линия

16,3870 мм 3

Десятина хозяйственная (мера земельной площади). Числовое значение меры — 1,45 га.

• Мешок (мера массы сыпучих тел). В зависимости от сорта сыпучих тел мера имела разное числовое значение. Например, для ржи мешок составил 151,5 кг, для овса — 100,3 кг.

• Локоть (мера длины, равная длине локтевой кости). Числовое значение меры колебалось от 38 до 46 см.

• Косая Сажень (мера длины, которая равна расстоянию от пальцев левой ноги до конца пальцев правой руки, вытянутой по диагонали). Мера имела два числовых значения — 216 или 248 см.

• Сажень простой (мера длины, равная размаху рук от конца пальцев одной руки до конца пальцев другой). Мера имела два числовых значения — 152 или 176 см.

• Пядь — мера длины, которая равна расстоянию между концами растянутых пальцев одной руки — большого и указательного. Числовое значение пяди колебался от 18 до 23 см.

schooled.ru

Возникновение измерений в древности

Возникновение измерений в древности

Введение

В древности человеку приходилось постепенно постигать не только искусство счета, но и измерений. Когда древний человек, уже мыслящий, попытался найти для себя пещеру, он вынужден был соразмерить длину, ширину и высоту своего будущего жилища с собственным ростом. А ведь это и есть измерение. Изготовляя простейшие орудия труда, строя дома, добывая пищу, возникает необходимость измерять расстояния, а затем площади, емкости, массу, время. Наш предок располагал только собственным ростом, длиной рук и ног. Если при счете человек пользовался пальцами рук и ног, то при измерении расстояний использовались руки и ноги. Не было народа, который не изобрел бы своих единиц измерения.

Единицы измерений разных народов

Строители египетских пирамид эталоном длины считали локоть (расстояние от локтя до конца среднего пальца), древние арабы — волос из ослиной морды, англичане до сих пор пользуются королевским футом (в переводе с английского «фут» означает «нога»), равным длине ступни короля. Длина фута была уточнена с введением такой единицы, как шток. Это «длина ступней 16 человек, выходящих из храма от заутрени в воскресенье». Деля длину штока на 16 равных частей, получали среднюю длину ступни, ибо из церкви выходили люди разного роста. Длина фута стала равняться 30,48 см. Английский ярд также связан с размерами человеческого тела. Эта мера длины была введена королем Эдгаром и равнялась расстоянию от кончика носа его величества до кончика среднего пальца вытянутой в сторону руки. Как только сменился король, ярд удлинился, так как новый монарх был более крупного телосложения. Такие изменения длины вносили большую путаницу, поэтому король Генрих I узаконил постоянный ярд и приказал изготовить из вяза эталон. Этим ярдом в Англии пользуются до сих пор (длина его равна 0,9144 м). Для измерения небольших расстояний употреблялась длина сустава большого пальца (в переводе с голландского «дюйм» означает «большой палец»). Длина дюйма в Англии была уточнена и стала равняться длине трех ячменных зерен, вынутых из средней части колоса и поставленных друг к другу своими концами. Из английских повестей и рассказов известно, что крестьяне часто определяли высоту лошадей ладонями.

Для измерения больших расстояний в древности была введена мера, называемая поприще, а затем взамен ее появляется верста. Название это происходит от слова «вертеть», которое сначала означало поворот плуга, а потом — ряд, расстояние от одного до другого поворота плуга при пахоте. Длина версты в разное время была различной — от 500 до 750 саженей. Да и верст было две: путевая — ею измеряли расстояние пути и межевая — для земельных участков.

Расстояние измерялось шагами почти у всех народов, но для измерения полей и других больших расстояний шаг был слишком малой мерой, поэтому была введена трость, или двойной шаг, а затем и двойная трость, или перша. В морском деле трость называлась штоком. В Англии была и такая мера, как хорошая палка пахаря, длина которой 12 – 16 футов. В Риме вводится мера, равная тысяче двойных шагов, получившая название миля (от слова «милле», «милиа» – «тысяча»).

У славян была такая мера длины, как «вержение камня» — бросок камнем, «перестрел» — расстояние, которое пролетала стрела, выпущенная из лука. Расстояния измерялись и так: «Печенегия отстояла от хазар на пять дней пути, от алан на шесть дней, от Руси на один день, от мадьяр на четыре дня и от болгар дунайских на полдня пути». В старинных грамотах о пожаловании земли можно прочитать: «От погоста во все стороны на бычачий рев». Это значило — на расстояние, с которого еще слышен рев быка. Подобные меры были и у других народов — «коровий крик», «петушиный крик». Мерой служило и время — «пока закипит котел воды». Эстонские моряки говорили, что до берега еще «три трубки» (время, затраченное на выкуривание трубок). «Пушечный выстрел» — тоже мера расстояния. Когда в Японии еще не знали подков для лошадей и обували их соломенными подошвами, появилась мера «соломенный башмак» — расстояние, на котором этот башмак изнашивался. В Испании известна мера расстояния «сигара» — путь, который может пройти человек, куря сигару. В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояния «бука» — это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

Единица аптекарского веса до последнего времени называлась граном, что обозначает зерно. Единицей массы драгоценных камней и жемчуга является карат — вес семени одного из видов бобов, равный 0,2 г.

У римлян мерой земляных участков был югер (от «югум» — «ярмо»). Это участок земли, вспахиваемый за день двумя волами, впряженными в деревянное ярмо.

У многих народов в старину мера веса часто совпадала с мерой стоимости товара, так как деньги выражались в весе серебра и золота. Так, в Вавилоне денежная единица шекель, а в Риме асс — были и единицами веса. Таково же происхождение и английской денежной единицы фунт стерлингов.

Методы измерений Древней Руси

В Древней Руси существовали свои измерения. Древнейшими мерами длины являются локоть и сажень. Локтем являлась длина от локтя до переднего сустава среднего пальца, которая равнялась половине английского ярда. Название сажень происходит от славянского слова «сяг» — «шаг». Сначала оно означало расстояние, на которое можно шагнуть. Затем стали различать сажени маховую, косую, казенную, мерную, большую, греческую, церковную, царскую, морскую, трубную. Этой мерили только длину труб на соляных промыслах. Маховая или мерная сажень — расстояние между вытянутыми пальцами раскинутых рук (176 см). Сажень простая (152 см) — расстояние между размахом вытянутых рук человека от большого пальца одной руки до большого пальца другой. Сажень косая (248 см) — расстояние между подошвой левой ноги и концом среднего пальца вытянутой вверх правой руки.

Небольшие расстояния на Руси измерялись четвертями, пядями и аршинами. Четверть — расстояние между раздвинутыми большим и указательным пальцами, пядь — расстояние от конца большого пальца до конца мизинца при наибольшем возможном их раздвижении. Четыре четверти составляли аршин, который, в свою очередь, трижды вмещался в косую сажень. Мера длины, равная 0,1 дюйма, называлась линией (очевидно, потому, что ее можно было отложить при помощи линейки). К наиболее мелким старинным русским мерам длины относится точка, равная 0,1 линии. Возможно, отсюда появилось слово «точность».

Человеку требовалось измерять не только расстояния и длину. Существовали также меры жидкости, сыпучих веществ, единицы массы, денежные единицы. Из мер жидких тел Древней Руси известны: бочка, ведро, корчага, насадка, кружка, чарка… Основной мерой жидкости было ведро. Корчагами (12 кг) мерили мед и воск. Насадка — 2,5 ведра. Бочка равнялась 4 насадкам или 10 ведрам. Бочка могла равняться и 40 ведрам. Более мелкие меры: штоф — десятая часть ведра, чарка — сотая часть ведра, шкалик — две чарки.

Для измерения сыпучих тел использовались бочка и кадь (оков). Кадь была хлебной мерой, которая вмещала 14 пудов ржи (около 230 кг). Делилась она на две половины или восемь осьмин (четвериков). Позже появился гарнец, равный 1/8 четверика. Название гарнец идет от глагола «загребать» и означает деревянную или железную посудину для зерна. Существовало много и местных мер: коробья, пуз, рогожа, лукно и другие.

Древнейшей единицей массы (веса) была гривна, или гривенка, позже получившая название фунт. Русский фунт (400 г) был меньше английского (454 г). Фунт, как и пуд, происходит от латинского корня и обозначает «вес, тяжесть». Фунт подразделялся на 96 золотников, а золотник — на 96 долей.

Кроме торгового фунта, употреблялся аптекарский фунт, который делился на 12 унций. Более крупными единицами веса был пуд, равный 40 фунтам, и берковец, равный 10 пудам. Берковец происходит от слова «беркун» — «большая плетеная корзина, короб для подноски корма скоту, для переноски сена, соломы». Сходное происхождение имеет слово «тонна», оно происходит от английского «тун» — «бочка».

Древнейшей единицей веса и денежного счета на Руси, видимо, была гривна. Ее вес был 409,5 г. Предполагают, что гривна произошла от слова «грива»: по количеству серебра гривна равнялась стоимости коня. Различались гривны кунные, серебряные и золотые. Кунные готовились из низкопробного серебра и стоили в четверо дешевле настоящих серебряных. Золотая гривна была в 12,5 раз дороже серебряной. Позднее гривну стали рубить пополам на гривенки, и новый слиток в половину денежной гривны назвали рублем. Рубль (очевидно, от слова «рубить») стал основной денежной единицей на Руси.

Слово «деньга» произошло, видимо, от названия индийской серебряной монеты «танка», упоминание о которой встречается в летописях. Шесть денег составляли алтын (от татарского «алты» — «шесть»). Алтын приравнивался к трем копейкам. Название «копейка» происходит от маленьких монет, выпущенных при Иване Грозном, с изображением всадника с копьем. При Петре I появились гривенники (10-копеечные монеты) и полтинники (50-копеечные монеты).

Заключение

Соотношения между единицами мер были самые разнообразные. У всех народов складывалась сложная и запутанная система. Каждое, даже самое маленькое государство, каждый город, каждый народ стремились измерять своими мерами. Это вносило большую неразбериху при учете ценностей, особенно в торговле.

С развитием торговых отношений между иностранными государствами потребовалось создание эталонов. За это время система мер протерпела множество изменений.

В 1960 г. собралась Генеральная конференция по мерам и весам, на которую прибыли представители 32 стран. Была принята Международная система единиц. С1963 г. ею пользуются во всех областях науки, техники и народного хозяйства.

Список литературы

Клименченко Д. «Величины и их измерения».

Шабалин С.А. «Измерения для всех».

 

znakka4estva.ru

Единицы измерения

Единица измерения - физическая величина определенного размера, принятая для количественного отображения однородных с ней величин.

Различают основные единицы измерения, которые определяются с помощью эталонов, и производные единицы, определяемые с помощью основных. Выбор величины и количества основных единиц измерения может быть произвольным и определяется только традициями или соглашениями. Существует большое количество различных систем единиц измерения, которые различаются выбором основных единиц измерения.

1. История

Для определения количественных характеристик определенного объекта необходимо сравнить его с другим объектом. Исторически длина измерялась в ступнях ( футах), локтях, однако со временем единицы измерения стандартизировались и становились все более точными. Необходимость установления единого мерила начала признаваться на государственном уровне. Возникла наука метрология. Для обеспечения международной деятельности начали складываться системы измерения, которые признавались бы в глобальном масштабе.

Практические потребности и научные исследования все повышают требования к эталонов, с которыми сравниваются измеряемые величины. Эталон должен быть связан с неизменной, фундаментальной величиной, которую, кроме того, нетрудно было бы воспроизвести. Таким образом, если во время Великой французской революции эталон метра был установлен, как длина произвольно выбранного стержня, то в наше время метр ассоциируется с дорогой, которое пробегает в пустоте свет за определенное время. Таким образом, для точного установления единицы длины необходимо точно установить единицу времени ( секундой), которая в наше время определяется как промежуток времени, в который помещается определенное число колебаний определенной электромагнитной волны, которая излучается строго определенным атомом в строго определенных условиях. Такое определение позволяет воспроизвести эталон времени с высокой точностью, до одиннадцатого знака после запятой.

2. Виды единиц

2.1. Значение десятичных приставок

Для обозначения единиц различных величин используются префиксы, которые показывают, во сколько раз увеличилась или уменьшилась основная единица измерения.

Префиксы увеличения и их обозначения:

  • дека - в 10 раз больше да;
  • гекто - в 100 раз больше г;
  • кило - в 1000 раз больше к;
  • мега - в 1 000 000 раз больше М.

Префиксы уменьшения:

  • деци - в 10 раз меньше д;
  • санти - в 100 раз меньше с;
  • моли - в 1000 раз меньше м;
  • микро - в 1 000 000 раз меньше микрона.

Например, декалитр - это величина, в 10 раз больше, чем 1 литр. Поскольку 1 л обозначается 1 л, а краткое обозначение дека - да, то получим: 1 дал = 10 л или 1 л = 0,1 дал.

Другой пример. Миллиметр - это величина, которая в 1000 раз меньше, чем 1 метр. Поскольку один метр кратко записывается 1 м, а моли кратко обозначается тоже м, то получается, что 1 мм = 0,001 м, а 1 м = 1000 мм.

2.2. Единицы измерения длины

Основной единицей измерения длины является метр. Метр кратко обозначается м, т.е. 1 метр записывается 1 м.

  • 1 м = 10 дм = 100 см = 1000 мм = 1000 000 мкм.

Последняя запись означает, например, что 1 метр равен 1 000 000 микрон. Отсюда следует, что:

  • 1 дм = 10 см = 100 мм = 100 000 мкм;
  • 1 см = 10 мм = 10 000 мкм;
  • 1 мм = 1000 мкм.

Эти соотношения можно записать по-другому:

  • 1 мкм = 0,000001 м = 0,00001 дм = 0,0001 см = 0,001 мм;
  • 1 мм = 0,001 м = 0,01 дм = 0,1 см;
  • 1 см = 0,01 м = 0,1 дм;
  • 1 дм = 0,1 м.

Длину значительной величины, обычно, записывают в километрах, краткая запись - 1 км.

  • 1 км = 1000 м = 10000 дм = 100 000 см = 1 000 000 мм = 1 000 000 000 мкм,

есть

  • 1 мкм = 0,000000001 км,
  • 1 мм = 0,000001 км,
  • 1 см = 0,00001 км,
  • 1 дм = 0,0001 км,
  • 1 м = 0,001 км.

Очень маленькие величины измеряются в ангстремах:

  • 1 ангстрем = 0,0001 мкм.

2.3. Единицы измерения массы

Основной единицей измерения массы является грамм, краткое обозначение - г. При обозначении других единиц массы используются префиксы моли и кило.

  • 1 г = 1000 мг или 1 мг = 0,001 г,
  • 1 кг = 1000 г или 1 г = 0,001 кг,
  • 1 кг = 1 000 000 мг или 1 мг = 0,000001 кг.

Большие по массе величины измеряют в тоннах (т) и центнерах (ц):

  • 1 т = 10 ц = 1000 кг = 1 000 000 г или
  • 1 ц = 0,1 т, 1 кг = 0,001 т,
  • 1 г = 0,000001 т, 1 ц = 100 кг = 100 000 г или
  • 1 кг = 0,01 ц, ​​1 г = 0,00001 с.

2.4. Единицы измерения площади

Основная единица измерения площади - квадратный метр: сказывается м 2.

  • 1 м 2 = 100 дм 2 = 10000 см 2 = 1 000 000 мм 2,
  • т.е. 1 см 2 = 0,0001 м 2, 1 дм 2 = 0,01 м 2,
  • 1 см 2 = 0,01 дм 2, 1 см 2 = 100 мм 2,
  • 1 мм 2 = 0,01 см 2, 1 км 2 = 1 000 000 м 2,
  • 1 м 2 = 0,000001 км 2.

При измерении земельных участков используются единицы измерения ар и гектар (обозначаются но и га).

  • 1 а = 100 м 2 = 1 000 000 см 2, т.е. 1 м 2 = 0,01 а.

Другое название ара - сотка. 1 сотка - это 1 ар, или 100 м 2.

  • 1 га = 100 а = 10 000 м 2 или 1 а = 0,01 га, 1 м 2 = 0,0001 га.

2.5. Единицы измерения объема

Основной единицей измерения объемов есть кубический дециметр; сказывается дм 3. 1 дм 3 еще называют - 1 литр, т.е. 1 дм 3 = 1 л.

Тысячная часть литра - миллилитр, то есть 1 л = 1000 мл, а 1 мл = 0,001 л.

  • 1 л = 1 дм 3 = 1 000 000 мм 3,
  • 1 мм 3 = 0,000001 л.

Таким образом, 1 мл = 1000 мм 3, а 1 мм 3 = 0,001 мл. Поскольку 1 см 3 = 1000 мм 3, то 1 мл = 1 см 3.

Большие объемы измеряются в декалитров (дал): 1 дал = 10 л и кубических метрах (м 3): 1 м 3 = 1000 л, т.е. 1 м 3 = 100 дал.

В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин [1]) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Численное значение физической величины представляется как отношение измеренного значения к некоторому стандартному значению, которое и является единицей измерения. Число с указанием единицы измерения называется именуемым.

Различают базовые единицы измерения, которые определяются с помощью эталонов, и производные единицы, определяемые с помощью базовых. Выбор величины и количества базовых единиц измерения может быть произвольным и определяется только традициями или соглашениями. Существует большое количество различных систем единиц измерения, которые различаются выбором базовых единиц измерения.

Государство, как правило, законодательно устанавливает любую систему единиц. Метрология непрерывно работает над улучшением единиц измерения и базовых единиц и эталонов.

4. Системы единиц измерения

4.1. Метрические системы

4.2. Традиционные системы мер

5. Единицы измерения, сгруппированные по физическими величинами

6. В Украине

Долгое время на территории Украина пользовались такими единицами измерения длины: верхушкой (примерно 4,5 см), аршином (0,7112 м), саженью (2,16 м), верстой (1 066,781 м). Распространенными единицами массы были фунт (409,52 г) и пуд (16,4 кг).

См.. также

  • Приставки для образования кратных и продольных единиц
  • Историческая метрология

Примечания

  1. Официальное название по ГОСТ 8.417

Литература

nado.znate.ru