Как пишется в физике время: РЦОИ :: Расписание экзаменов (таблица)

Содержание

РЦОИ :: Расписание экзаменов (таблица)

ДАТА ЕГЭ ГВЭ РЕЗУЛЬТАТЫ
(не позднее)
21.03.2022
Литература Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 32
Литература Продолжительность:
3 часа
Химия Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
География Продолжительность:
2 часа 30 минут
География Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 37
Химия Продолжительность:
2 часа
24.03.2022
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут
28. 03.2022
Математика (профильный уровень) Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 27
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
31.03.2022
Физика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Физика Продолжительность:
3 часа 30 минут
История Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 32
Иностранные языки Продолжительность:
3 часа 30 минут
Иностранные языки (за исключением раздела «Говорение») Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 22
История Продолжительность:
3 часа
01. 04.2022
Иностранные языки (раздел «Говорение») Продолжительность:
17 минут (по китайскому языку — 14 минут)
Минимальные баллы: 22
04.04.2022
Информатика и ИКТ
Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 40
Информатика и ИКТ Продолжительность:
2 часа
07.04.2022
Обществознание Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 42
Обществознание Продолжительность:
3 часа 55 минут
Биология Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Биология Продолжительность:
3 часа
11. 04.2022
Резерв
Литература Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 32
История Продолжительность:
3 часа
История Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 32
Литература Продолжительность:
3 часа
Химия Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
География Продолжительность:
2 часа 30 минут
География Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 37
Химия Продолжительность:
2 часа
Иностранные языки (раздел «Говорение») Продолжительность:
17 минут (по китайскому языку — 14 минут)
Минимальные баллы: 22
13.
04.2022
Резерв
Физика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Обществознание Продолжительность:
3 часа 55 минут
Информатика и ИКТ Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 40
Физика Продолжительность:
3 часа 30 минут
Обществознание Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 42
Иностранные языки Продолжительность:
3 часа 30 минут
Биология Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Биология Продолжительность:
3 часа
Иностранные языки (за исключением раздела «Говорение») Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 22
Информатика и ИКТ Продолжительность:
2 часа
15. 04.2022
Резерв
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут
18.04.2022
Резерв
Математика (профильный уровень) Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 27
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
26.05.2022
Литература Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 32
Литература Продолжительность:
3 часа
Химия Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
География Продолжительность:
2 часа 30 минут
География Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 37
Химия Продолжительность:
2 часа
30. 05.2022
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут
31.05.2022
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
02.06.2022
Математика (профильный уровень) Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 27
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
03.06.2022
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
06. 06.2022
Физика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Физика Продолжительность:
3 часа 30 минут
История Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 32
История Продолжительность:
3 часа
09.06.2022
Обществознание Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 42
Обществознание Продолжительность:
3 часа 55 минут
14.06.2022
Биология Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Иностранные языки Продолжительность:
3 часа 30 минут
Иностранные языки (за исключением раздела «Говорение») Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 22
Биология Продолжительность:
3 часа
Информатика и ИКТ Продолжительность:
2 часа
16. 06.2022
Иностранные языки (раздел «Говорение») Продолжительность:
17 минут (по китайскому языку — 14 минут)
Минимальные баллы: 22
17.06.2022
Иностранные языки (раздел «Говорение») Продолжительность:
17 минут (по китайскому языку — 14 минут)
Минимальные баллы: 22
20.06.2022
Информатика и ИКТ Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 40
21.06.2022
Информатика и ИКТ Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 40
23. 06.2022
Резерв
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут
24.06.2022
Резерв
Литература Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 32
Литература Продолжительность:
3 часа
География Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 37
География Продолжительность:
2 часа 30 минут
Иностранные языки (раздел «Говорение») Продолжительность:
17 минут (по китайскому языку — 14 минут)
Минимальные баллы: 22
Информатика и ИКТ Продолжительность:
2 часа
27. 06.2022
Резерв
Математика (профильный уровень) Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 27
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
28.06.2022
Резерв
Информатика и ИКТ Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 40
Иностранные языки Продолжительность:
3 часа 30 минут
Биология Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Биология Продолжительность:
3 часа
Иностранные языки (за исключением раздела «Говорение») Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 22
29. 06.2022
Резерв
Обществознание Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 42
Обществознание Продолжительность:
3 часа 55 минут
Химия Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Химия Продолжительность:
2 часа
30.06.2022
Резерв
Физика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Физика Продолжительность:
3 часа 30 минут
История Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 32
История Продолжительность:
3 часа
02. 07.2022
Резерв
Математика (профильный уровень) Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 27
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Физика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут
Литература Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 32
Обществознание Продолжительность:
3 часа 55 минут
Информатика и ИКТ Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 40
Физика Продолжительность:
3 часа 30 минут
Обществознание Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 42
Иностранные языки Продолжительность:
3 часа 30 минут
История Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 32
Биология Продолжительность:
3 часа
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
История Продолжительность:
3 часа
Химия Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Литература Продолжительность:
3 часа
Биология Продолжительность:
3 часа 55 минут
Минимальные баллы: 36
География Продолжительность:
2 часа 30 минут
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
Химия Продолжительность:
2 часа
География Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 37
Информатика и ИКТ Продолжительность:
2 часа
Иностранные языки (за исключением раздела «Говорение») Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 22
Иностранные языки (раздел «Говорение») Продолжительность:
17 минут (по китайскому языку — 14 минут)
Минимальные баллы: 22
05. 09.2022
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
08.09.2022
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут
20.09.2022
Резерв
Русский язык Продолжительность:
3 часа 30 минут
Минимальные баллы: 36
Математика Продолжительность:
3 часа 55 минут
Математика (базовый уровень) Продолжительность:
3 часа
Минимальные баллы: 3 (удовлетворительно)
Русский язык Продолжительность:
3 часа 55 минут

Как обозначается скорость.

Обозначение скорость. Индивидуальная работа по карточкам

Скорость численно равна пути (путь обозначается S), пройденного телом за единицу времени (время обозначается t).

Единица измерения скорость – это метр в секунду (м/с).

Скорость в физической науке обозначается латинской буквой “V”.

Основной его расшифровкой служит определение: Скорость – это отношение пройденного пути (расстояния) за определенный промежуток времени. То есть: V=S/t

Основной единицей измерения скорости, как можно понять из формулы, служит отношение км/ч (иногда м/с). А вообще, данную единицу измерения скорости можно переформулировать в зависимости от процесса и науки, в котором ее измеряют!

Обычно в физике скорость обозначается латинской буквой v. Иногда эту букву пишут прописной, иногда строчной.

Однако есть одно исключение. Скорость обозначается буквой с, если равна скорости света.

111111 222222 333333 444444

Поскольку скорость света в вакууме – величина постоянная, в расчетах она принимается за константу. Для того, чтобы отличить скорость света от переменной скорости, эти скорости обозначаются разными буквами.

Скорость в физике, алгебре и других науках принято обозначать латинской буквой v (английская буква в). Измеряется скорость по системе СИ в метрах в секунду – м/с. Скорость может являться векторной величиной, в алгебре и физике в таком случае над обозначающей скорость буквой ставится значок вектора.

Скорость это величина, которая характеризует быстроту перемещения объекта относительно выбранной системы отсчета. Скорость обычно обозначается английской буквой “V”. Как правило в физике и математике рассматривается скорость какого-либо тела.

В физике скорость обозначают латинской “V”. Еще с уроков математики помню формулу:

Скорость равна: расстояние разделить на затраченное время.

Бесплатная юридическая консультация:

Вот так выглядят эти формулы:

Измеряется скорость обычно в км/ч, хотя иногда измеряют в м/с.

Скорость в физики имеет символ от латинской буквы “V”, только прописной и в некоторых случаях со стрелкой сверху, которая смотрит направо, к сожалению редактор не поддерживает прописную букву, поэтому приходится на картинке показать:

В физике, как впрочем и в математике, скорость обозначается латинской буквой “V”.

Все мы прекрасно помним еще со школы, чтобы найти Скорость (V), нужно Расстояние (S) разделить на Время (t), которое затратили на преодоление этого расстояния (пути).

Бесплатная юридическая консультация:

Скорость движущихся объектов может измеряться в км/ч или м/с.

Насколько мне известно, в настоящее время в физике скорость обозначается буквой “V”. Вообще, существует ещё скорость света, которая является постоянной величиной, и обозначается буквой “C”. Кстати, скорость всегда равняется отношению пройденного расстояния в единицу времени.

Скорость обозначается буквой –

Скорость величина векторая, так что зачастую требуется указывать направление скорость.

Самая простая формула скорость, это длина деленная на расстояние.

Бесплатная юридическая консультация:

Очень часто люди путают скорость с ускорением, что приводит плохим последствиям.

Латинской буквой V. Такое обозначение используется и в математике, и в физике.

Список обозначений в физике

Список обозначений в физике включает обозначения понятий в физике из школьного и университетского курсов. Также включены и общие математические понятия и операции для того, чтобы сделать возможным полное прочтение физических формул.

Для обозначения физических величин и понятий в физике используются буквы латинского и греческого алфавитов, а также несколько специальных символов и диакритических знаков. Поскольку количество физических величин больше количества букв в латинском и греческом алфавитах, одни и те же буквы используются для обозначения различных величин. Для некоторых физических величин принято несколько обозначений (например для энергии, скорости, длины и других), чтобы предотвратить путаницу с другими величинами в данном разделе физики.

Бесплатная юридическая консультация:

В печатном тексте математические обозначения, использующие латиницу, принято писать курсивом. Названия функций, а также цифры и греческие буквы оставляют прямыми. Буквы также могут быть записаны различными шрифтами для того, чтобы различать природу величин или математических операций. В частности принято обозначать жирным шрифтом векторные величины, а тензорные величины – рубленым шрифтом. Иногда также для обозначения используется готический шрифт. Интенсивные величины обычно обозначаются строчными, а экстенсивные – заглавными буквами.

В силу исторических причин, многие из обозначений используют латинские буквы – от первой буквы слова, обозначающего понятие на иностранном языке (преимущественно латинском, английском, французском и немецком). Когда такая связь существует, это обозначено в скобках. Среди латинских букв для обозначения физических величин практически не используется буква O .

Обозначения с несколькими буквами

Для обозначения некоторых величин иногда используют несколько букв или и отдельные слова или аббревиатуры. Так, постоянная величина в формуле обозначается часто как const. Дифференциал обозначается малой буквой d перед названием величины, например dx.

Латинские названия математических функций и операций, которые часто используются в физике:

Крупные греческие буквы, которые в написании похожи на латинские (A , B , E , Z , H , I , K , M , N , O , P , T , Υ , X ,\mathrm ,\mathrm ,\mathrm ,\mathrm ,\mathrm ,\mathrm ,\mathrm ,\mathrm

,\mathrm ,\Upsilon ,\mathrm >) используются очень редко.

Кириллические буквы сейчас очень редко используются для обозначения физических величин, хотя частично применялись в русскоязычной научной традиции. Одним примером использования кириллической буквы в современной международной научной литературе есть обозначения инварианта Лагранжа буквой Ж . Гребень Дирака иногда обозначают буквой Ш , так как график функции визуально схож с формой буквы.

В круглых скобках указывается одна или несколько переменных, от которых зависит физическая величина. Например, f(x, y) означает, что величина f является функцией x и y.

Диакритические знаки добавляются к символу физической величины для обозначения определённых различий. Ниже диакритические знаки добавлены для примера к букве x .

Обозначения физических величин часто имеют нижний, верхний, или оба индекса. Обычно нижний индекс обозначает характерный признак величины, например её порядковый номер, тип, проекцию и т. п. Верхний индекс обозначает степень, кроме случаев, когда величина является тензором.

Для наглядного обозначения физических процессов и математических операций используются графические обозначения: Фейнмановские диаграммы, спиновые сети и графические обозначения Пенроуза.

обозначение скорости

2.33 обозначение скорости:

2.33.1. Буква алфавита, указывающая скорость, на которой шина может использоваться при нагрузке, о которой свидетельствует соответствующий индекс нагрузки;

2.33.2. Обозначения скорости и соответствующие им максимальные значения приведены в таблице 2.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «обозначение скорости» в других словарях:

Обозначение – сопряжения, контролируемого размера, поверхности или зоны контроля, номер сварного шва или обозначение пересечения сварных швов, указываемого номерами сварных швов, через тире, например № 1 2, и других параметров. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

коэффициент скорости реактивного сопла – коэффициент скорости сопла Отношение средней по массе скорости газа в выходном сечении реактивного сопла ГТД к идеальной скорости, соответствующей расширению потока газа до давления в окружающей среде. Обозначение φс [ГОСТ] Тематики… … Справочник технического переводчика

ГОСТ Р7: Инструмент абразивный. Акустический метод определения твердости и звуковых индексов по скорости распространения акустических волн – Терминология ГОСТ Р7: Инструмент абразивный. Акустический метод определения твердости и звуковых индексов по скорости распространения акустических волн оригинал документа: 3.2 звуковой индекс абразивного инструмента; ЗИ: Условное… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

категория скорости пневматической шины – категория скорости шины Условное обозначение, определяющее максимальную скорость качения пневматической шины. [ГОСТ] Тематики шины пневматические Обобщающие термины конструктивные обозначения пневматических шин Синонимы категория… … Справочник технического переводчика

категория скорости массивной шины – Условное обозначение, определяющее максимальную скорость качения массивной шины. [ГОСТ] Тематики шины пневматические Обобщающие термины показатели функциональной и технической эффективности массивных шин EN speed category FR catégorié de … Справочник технического переводчика

ГОСТ Р 41. 109-99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения в отношении производства шин с восстановленным протектором для транспортных средств неиндивидуального пользования и их прицепов – Терминология ГОСТ Р 41.109 99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения в отношении производства шин с восстановленным протектором для транспортных средств неиндивидуального пользования и их прицепов оригинал документа: 2.38 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Индекс – 6. Индекс Кодированная импульсная последовательность, записанная на сервоповерхности вида: dddddododdo, где d означает: для сервозоны пару дибитов, для защитных зон одиночный дибит; о означает: для сервозоны отсутствующую пару дибитов, для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

индекс нагрузки – 2.32 индекс нагрузки: Цифровая кодировка, свидетельствующая о нагрузке, которую может выдержать шина при скорости, на которую указывает соответствующее обозначение скорости, и в рабочем режиме, соответствующем условиям эксплуатации, указанным… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Трель – Обозначение трели Трель (итал. trillare дребезжать) один из наиболее употребительных мелизмов; быстрое чередование двух соседних нот, отстоящих на секунду, большую или малую. Первая нота называется главной и по отношению к… … Википедия

Симистор – Обозначение на схемах Эквивалентная схема симистора … Википедия

Книги

  • Угол атаки, Джесси Рассел. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Угол атаки (общепринятое обозначение – буква… ПодробнееКупить за 743 руб

Мы используем куки для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать данный сайт, вы соглашаетесь с этим. Хорошо

Как обозначается скорость

Цель: продолжить формировать представление о новой величине «скорость, время, расстояние» и единицах ее измерения.

  1. Создать условия для осознания детьми зависимости между величинами, характеризующими движение тел – скоростью, временем и расстоянием.
  2. Познакомить детей с понятием скорости и единицами её измерения.
  3. Отрабатывать вычислительные навыки, обучать детей работе с графическими моделями.
  4. Развивать познавательную активность детей, способности к самооценке и самоконтролю, формировать коммуникативные умения.

Оборудование: карточки, карточки для работы в парах, интерактивная доска, название единиц времени на карточках, рабочая тетрадь, компьютер, проектор, экран

Тип урока: урок закрепления и развития знаний, умений и навыков.

Методы: формы познавательной деятельности учащихся на уроке, индивидуальная работа, работа в парах.

Планируемые достижения учащихся на уроке:

  • знать понятие скорости, времени и расстоянии как новой единицы измерения, уметь решать задачи на нахождение скорости движения по известным расстоянию и времени движения;
  • закрепить табличные и внетабличные случаи умножения и деления, знание единиц длины и времени.

Ход урока

Организационный момент

Прозвенел заливистый школьный звонок.

Учитель: Я улыбнулась вам, и вы улыбнитесь друг другу, и подумайте, как хорошо, что мы сегодня все вместе. Мы спокойны, добры и приветливы. Глубоко вдохните и выдохните. Выдохните вчерашнюю обиду и злость, беспокойство. Забудьте о них. Я желаю вам хорошего настроения.

Сообщение темы и цели урока

Сегодня на уроке мы с вами вспомним о величинах, с которыми познакомились на предыдущих уроках и решали с ними задачи на движение и ставить свои ответы на листах самооценки.

(Ответы учащихся) Верно, это скорость, время, расстояние. Какими латинскими буквами они обозначаются. (s, v, t).

Девиз нашего урока: «Один за всех, все за одного»

Работа в парах

На партах карточки с примерами:

Увеличь произведение чисел 805 и 5 на 1025 (5050)

Извычти частное числои 5 (1995)

Увеличь частное чисел 4025 и 5 в 100 раз (80500)

Прибавь к числу 1207 частное чисели 9 (6907)

Из произведения чисел 480 и 7 вычти число 1406 (1954)

Произведение чисел 4070 и 6 уменьши на 4420 (20000)

Записать ответы в порядке возрастания

(ответ записан на интерактивной доске)

Минутка чистописания

(образец в тетради)

Прочитайте числа. Какие это числа? В каком порядке они расположены? Как они увеличиваются? Прочитайте число целиком. Сколько цифр использовано? В обратном направлении можем прочитать? Прочитайте. Запишите числа в порядке возрастания, через клеточку в порядке убывания. Прочитайте их, сравните. Запишите еще раз в порядке возрастания, найдите сумму этих четных чисел. Как вы это сделали?

Индивидуальная работа по карточкам

(4 ученика решают № 7)

Устная работа с остальными учениками:

В саду растут груши и ивы. На груше росло 69 груш, а на иве на 100 груш больше. Сколько груш росло на иве?

Мама варила одно яйцо 5 минут. Сколько времени будет варить 3 яйца?

Масса 1 мешка сахара 50 кг. Сколько кг в 4 таких мешках?

За 1 с человек делает 2 шага. Сколько шагов он сделает за 5 с.? За 10 с?

Физминутка

Качу, лечу во весь опор. (Выполняют ходьбу на месте.)

Я сам – шофер (Имитируют управление автомобильным рулем.)

И сам – мотор. (Круговые движения плечами вперед-назад. )

Нажимаю на педаль, (Имитируют нажимание на педаль.)

И машина мчится вдаль! (Бег на месте.)

Первичное закрепление

Орел летел со скоростью 20 км/ч. За сколько часов он пролетит 80 км?

Cкорость полета космического спутника 8 км/сек. Сколько км он пролетит за 10 сек?

Решение задачи № 2

S – 90 км 90: 45= 2 часа

Sкм 270: 90 = 3 часа

Самостоятельная работа по учебнику

Итог урока

Давайте подведем итог урока

Чем занимались на уроке?

Рефлексия

Окрасьте сегодняшний урок (Дети рисуют сердечко своего настроения от урока) Учитель объясняет значении выбранного цвета.

  • Красный – радость
  • Жёлтый – приятное
  • Зелёный – спокойное
  • Синий – грустное
  • Фиолетовый – тревожный
  • Оранжевый – удовлетворение
  • Чёрный – неудовлетворение

И на память об уроке солнышко дарит вам частичку своего тепла и хорошего настроения.

Наш закончен урок –

Спасибо за внимание,

Будем рады новой встрече,

Всем Вам до свидания!

Понятие скорости широко используется в науке: математике, физике, механике. Школьники начинают знакомиться с ним уже в третьем классе. Более подробно это происходит в 7-8 классах. В общепринятом смысле скорость – это величина, которая характеризует, насколько быстро предмет перемещается в пространстве за единицу времени. В зависимости от области применения, скорость обозначается разными символами.

Как обозначается скорость в математике

В учебниках по математике принято использовать строчную прописную латинскую букву v. Скорость взаимосвязана с пройденным путем и временем, за который оно пройдено.

При равномерном движении величина v=S/t, где:

Как обозначается скорость в физике

В разделе физики, именуемом механикой, также изучается скорость. Обозначение скорости зависит от того, векторная это величина или обычная. В первом случае над буквой v ставится стрелочка, направленная вправо →. Если же нет необходимости учитывать направление, то применяют обычный символ v.

Единицы измерения скорости

В международной системе единиц измерения принято оперировать метрами в секунду (м/с). В то же время общепризнанными единицами измерения являются километр в час (км/ч), узел (морская миля в час).

Как обозначается скорость света и звука

Учеными доказано, что скорость света является абсолютной величиной, с которой могут перемещаться информация и энергия. Этот показатель постоянен и равен58 ± 1,2 м/с. Его символом выбрали латинскую букву с.

Скорость звука зависит от плотности и упругости среды, в которой распространяются звуковые волны. Ее измеряют в Махах. Например, сверхзвуковая скорость находится в границах от 1,2 до 5 Махов. А все что выше, называют гиперзвуковой скоростью.

Очевидно, что символ, которым обозначается скорость, зависит от математического или физического смысла, которым наполняется данное понятие.

Как известно, масса тела равна его объему, умноженному на плотность. Обычно это утверждение записывается в виде формулы, посредством общепринятых условных обозначений.

Как обозначается объём

И в математике, и в физике объём обозначается буквой V. Произносится это обозначение так же, как и обозначение скорости, т.е. [вэ], но визуально обозначения различны. Скорость обозначается строчной (т.е. маленькой) буквой v, а объём обозначается заглавной (т.е. большой) буквой V.

Как обозначается плотность

Плотность обозначается греческой буквой «ро». Этой буквой обозначается плотность любого вещества (газа, воды или любой другой жидкости, воздуха, металла, льда и прочего). При необходимости, если требуется в рамках одной задачи обозначить плотность нескольких веществ, используются нижние индексы (буквенные, числовые или буквенно-числовые). Поскольку буквенные индексы имеют преимущество – смысловой оттенок, их использование предпочтительнее, чем числовых. Например, плотность льда можно обозначить как р л, а плотность воды – как р в. Такие обозначения, со смысловым оттенком, удобнее, чем р 1 и р 2 . Но, если необходимо обозначить, к примеру, плотность нескольких жидкостей, будут удобны числовые индексы: р 1, р 2 , р 3 , р 4 , р 5 . Если нужно обозначить плотности нескольких жидкостей и нескольких газов, целесообразно использовать буквенно-числовые индексы: р ж1, р ж2 , р ж3 , р ж4 , р ж5 для жидкостей и р г1, р г2 , р г3 , р г4 , р г5 для газов.

Как обозначается масса тела

Масса тела обозначается буквой «m» (читается: [эм]). При необходимости, в обозначении массы используются нижние буквенные, числовые или буквенно-числовые символы. Например, массу шара и массу куба можно обозначить в одной задаче как m ш m к (в данном случае буквенные индексы использовать удобнее, так как они несут смысловую нагрузку). Если же нужно обозначить массы, например, десяти коробок, то удобнее пользоваться числовыми индексами (m 1 , m 2 , m 3 и т.д.)

Как обозначается вес тела

В физике часто приходится обозначать буквой вес тела. Для этого используют буквы G (читается: [жэ]) или Р (читается: [пэ]). Когда речь идёт о собственном весе тела, обычно используют букву G. Когда речь идёт о весе тел, создающих внешнюю нагрузку на рассматриваемое тело, их вес обозначается обычно буквой Р, но может использоваться и G. При необходимости, к этим обозначениям добавляют нижний индекс (числовой, буквенный или буквенно-числовой). Например, рассматривается балка массой m. Её собственный вес G = m*g. На этой балке расположены грузы массой m 1 , m 2 , m 3 , m 4 , m 5 . По отношению к этой балке они создают внешнюю нагрузку, поэтому их вес обычно обозначается не буквой G, а буквой Р (Р 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 , Р 5). Если же речь шла бы не о балке, а непосредственно об этих пяти грузах, для обозначения их веса была бы выбрана буква G (т.е. G 1 , G 2 , G 3 , G 4 , G 5). Бывает, что при обозначении веса удобно использовать не числовые, а буквенные или буквенно-числовые индексы. Например, если в одной задаче нужно обозначить вес шара и вес цилиндра, в качестве индекса лучше использовать не «1» и «2», а несущие смысловой оттенок «ш» и «ц». Если же в одной задаче нужно обозначить, например, вес двух шаров и трех цилиндров, лучше использовать буквенно-числовые нижние индексы: G ш1 , G ш2 , G ц1 , G ц2 , G ц3 .

Читайте также.

Как устроиться на работу в полицию

Как научиться делать шпагат – хорошая растяжка без возрастных ограничений

Как самому изготовить защитную сетку от насекомых – видео

Как послушнику в монастыре живется

Работа со сводными таблицами в экселе

Как сделать морфологический разбор

Выбираем самые модные и актуальные платья

Вполне может быть, что за этим также скрывается какая-нибудь серьёзная легенда о том, что данный амулет будет защищать вас «до гроба», а то и дольше

Делаем короб для сабвуфера своими руками

Карта скидок. Что она даёт? Как получить? Нужна ли от «Икеа Фэмили» карта? Как получить, и что она дает?

Как научиться рисовать: советы для начинающих

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Обозначение – скорость

Обозначения скоростей и углов см. фиг.  

Припишем обозначениям скорости и эффективной массы отсутствующих электронов индекс О и определим отсутствующий электрон (или дырку) как гипотетическую частицу, представляющую собой совокупность электронов заполненной зоны, в которой отсутствует только один электрон.

Индекс 1 принят для обозначения скоростей и углов на входе в рабочее колесо, индекс 2 – на выходе из него.  

Индекс 1 принят для обозначения скоростей жидкости на входе в рабочее колесо, индекс 2 – на выходе из него.  

Введем также индекс 1 для обозначения скоростей и углов на входе в рабочее колесо и индекс 2 – на выходе из него.  

Введем также индекс 1 для обозначения скоростей и углов на входе в рабочее колесо и индекс 2 для обозначения тех же величин на выходе из него.  

XII-XIV мы используем U для обозначения скорости свободного потока вместо (обычно не существующего) потенциала скорости.  

Около ручек управления на шильдиках нанесены обозначения скорости вращения диска, включения и выключения ЭПУ, включенного и выключенного положения автостопа.  

Около ручек управления на шильдиках нанесены обозначения скоростей вращения диска, включения и выключения ЭПУ, включенного и выключенного положения автостопа.  

Дорожки 2, 8 и 4 служат для обозначения скорости вращения шпинделя, при которой выполняется данный этап технологического цикла.

Как вы думаете, кто двигается быстрее агроном Васечкин, автомобиль Renault или самолет Боинг? Кто из них быстрее доберется от Москвы до Краснодара? Ответ очевиден Renault быстрее Васечкина, но медленнее Боинга.

То есть мы не только знаем, как двигаются разные объекты, но и можем сравнить их скорости. А что такое скорость в физике? Как найти скорость тела, и что такое единицы измерения скорости?

Скорость в физике: как найти скорость?

В 7 классе на уроках физики вводят понятие скорости. Без сомнения, все школьники к этому моменту уже знакомы с этим словом и представляют, что оно означает.

  • А также знают, что скорость измеряется в км/ч и обозначается буквой V.

Но объяснить, что же такое скорость в физике, каковы единицы скорости, связно вряд ли смогут. Именно потому это простое, казалось бы, понятие требует пояснений и разбора.

В физике быстроту движения Васечкина, Renault и Боинга называют скоростью их движения. И скорость эта характеризует, какой путь преодолевает каждый из участников этого путешествия за единицу времени. И если в полете расстояние в 1350 километров между Москвой и Краснодаром мы преодолеем за два часа, на машине нам потребуется никак не меньше 15 часов, то пешком бесшабашный Васечкин сможет в бодром темпе как раз прошагать весь свой отпуск и прибыть на место лишь для того, чтобы поцеловать тещу, отведать блинов и сесть на самолет до Москвы, дабы успеть на работу в понедельник.

Соответственно, за единицу времени за час самолет пролетит 670 километров, машина проедет 90 километров, а турист Васечкин отмахает аж целых пять километров дороги. И тогда говорят, что скорость самолета 670 километров в час, машины 90 км в час, а пешехода 5 км/ч. То есть, скорость определяется делением пройденного пути на единицу времени на час, на минуту или на секунду.

Единицы измерения скорости

На практике применяются такие единицы, как км/ч, м/с и некоторые другие. Обозначают скорость буквой v, расстояние буквой s, а время буквой t. Формула для нахождения скорости в физике выглядит так:

Где s – пройденный путь
t – время, затраченное на преодоление этого пути

А если нам надо пересчитать скорость не в километрах в час, а в метрах за секунду, то пересчет происходит следующим образом. Так как 1 км=1000 м, а 1 ч = 60 мин = 3600 с, то можно записать: 1 км/ч=(1000 м)/(3600 с). И тогда скорость самолета будет равна: 670 км/ч=670×(1000 м)/(3600 с)=186м/с

Кроме своего числового значения, скорость имеет еще и направление, поэтому на рисунках скорость обозначают стрелкой и называют векторной величиной.

Средняя скорость в физике

Отметим еще один момент. В нашем примере водитель машины вел машину со скоростью 90 км/ч. По шоссе он мог ехать равномерно с такой скоростью долгое время. А вот проезжая по пути разные города, он то останавливался на светофорах, то полз в пробках, то короткими урывками набирал хорошую скорость.

Т.е. его скорость на разных участках пути была неравномерной. В таком случае вводят понятие средней скорости. Средняя скорость в физике обозначается V_ср и считается также как и скорость при равномерном движении. Только берут общее расстояние пути и делят на общее время.

Цель : продолжить формировать представление о новой величине «скорость, время, расстояние» и единицах ее измерения.

Задачи :

  1. Создать условия для осознания детьми зависимости между величинами, характеризующими движение тел – скоростью, временем и расстоянием.
  2. Познакомить детей с понятием скорости и единицами её измерения.
  3. Отрабатывать вычислительные навыки, обучать детей работе с графическими моделями.
  4. Развивать познавательную активность детей, способности к самооценке и самоконтролю, формировать коммуникативные умения.

Оборудование : карточки, карточки для работы в парах, интерактивная доска, название единиц времени на карточках, рабочая тетрадь, компьютер, проектор, экран
учебник.

Тип урока: урок закрепления и развития знаний, умений и навыков.

Методы : формы познавательной деятельности учащихся на уроке, индивидуальная работа, работа в парах.

Планируемые достижения учащихся на уроке:

  • знать понятие скорости, времени и расстоянии как новой единицы измерения, уметь решать задачи на нахождение скорости движения по известным расстоянию и времени движения;
  • закрепить табличные и внетабличные случаи умножения и деления, знание единиц длины и времени.

Ход урока

Организационный момент

Психологический настрой

Прозвенел заливистый школьный звонок.
Начинается новый урок.
Мы готовы считать и задачи решать.

Учитель : Я улыбнулась вам, и вы улыбнитесь друг другу, и подумайте, как хорошо, что мы сегодня все вместе. Мы спокойны, добры и приветливы. Глубоко вдохните и выдохните. Выдохните вчерашнюю обиду и злость, беспокойство. Забудьте о них. Я желаю вам хорошего настроения.

Сообщение темы и цели урока

Сегодня на уроке мы с вами вспомним о величинах, с которыми познакомились на предыдущих уроках и решали с ними задачи на движение и ставить свои ответы на листах самооценки.

(Ответы учащихся) Верно, это скорость, время, расстояние. Какими латинскими буквами они обозначаются. (s, v, t).

Слайд № 1

Девиз нашего урока: «Один за всех, все за одного»

Работа в парах

На партах карточки с примерами:

Увеличь произведение чисел 805 и 5 на 1025 (5050)
Из 10000 вычти частное число 40025 и 5 (1995)
Увеличь частное чисел 4025 и 5 в 100 раз (80500)
Прибавь к числу 1207 частное чисел 51300 и 9 (6907)
Из произведения чисел 480 и 7 вычти число 1406 (1954)
Произведение чисел 4070 и 6 уменьши на 4420 (20000)
Записать ответы в порядке возрастания
(ответ записан на интерактивной доске)

Минутка чистописания

Слайд № 2

2 4 6 8 10 (образец в тетради)

Прочитайте числа. Какие это числа? В каком порядке они расположены? Как они увеличиваются? Прочитайте число целиком. Сколько цифр использовано? В обратном направлении можем прочитать? Прочитайте. Запишите числа в порядке возрастания, через клеточку в порядке убывания. Прочитайте их, сравните. Запишите еще раз в порядке возрастания, найдите сумму этих четных чисел. Как вы это сделали?

Индивидуальная работа по карточкам

(4 ученика решают № 7)

Устная работа с остальными учениками:

В саду растут груши и ивы. На груше росло 69 груш, а на иве на 100 груш больше. Сколько груш росло на иве?

Мама варила одно яйцо 5 минут. Сколько времени будет варить 3 яйца?

Масса 1 мешка сахара 50 кг. Сколько кг в 4 таких мешках?

За 1 с человек делает 2 шага. Сколько шагов он сделает за 5 с.? За 10 с?

Слайд № 3

Физминутка

Слайд № 4

Качу, лечу во весь опор. (Выполняют ходьбу на месте.)
Я сам – шофер (Имитируют управление автомобильным рулем.)
И сам – мотор. (Круговые движения плечами вперед-назад.)
Нажимаю на педаль, (Имитируют нажимание на педаль.)
И машина мчится вдаль! (Бег на месте.)

Первичное закрепление

Слайд № 5

Орел летел со скоростью 20 км/ч. За сколько часов он пролетит 80 км?

Cкорость полета космического спутника 8 км/сек. Сколько км он пролетит за 10 сек?

Слайд № 6

Решение задачи № 2

Автобус

S – 90 км 90: 45= 2 часа
T – ?
V – 45 км/ч

Легковая машина

S – 270 км 270: 90 = 3 часа
T – ?
V – 90 км/ч

Самостоятельная работа по учебнику

Итог урока

Давайте подведем итог урока

Чем занимались на уроке?

Что запомнили?

Рефлексия

Окрасьте сегодняшний урок (Дети рисуют сердечко своего настроения от урока) Учитель объясняет значении выбранного цвета.

  • Красный – радость
  • Жёлтый – приятное
  • Зелёный – спокойное
  • Синий – грустное
  • Фиолетовый – тревожный
  • Оранжевый – удовлетворение
  • Чёрный – неудовлетворение

И на память об уроке солнышко дарит вам частичку своего тепла и хорошего настроения.

Наш закончен урок –
Спасибо за внимание,
Будем рады новой встрече,
Всем Вам до свидания!

Скорость является одной из основных характеристик . Она выражает саму суть движения, т.е. определяет то отличие, которое имеется между телом неподвижным и телом движущимся.

Единицей измерения скорости в системе СИ является м/с .

Важно помнить, что скорость – величина векторная. Направление вектора скорости определяется по движения. Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории в той точке, через которую проходит движущееся тело (рис.1).

К примеру, рассмотрим колесо движущегося автомобиля. Колесо вращается и все точки колеса движутся по окружностям. Брызги, разлетающиеся от колеса, будут лететь по касательным к этим окружностям, указывая направления векторов скоростей отдельных точек колеса.

Таким образом, скорость характеризует направление движения тела (направление вектора скорости) и быстроту его перемещения (модуль вектора скорости).

Отрицательная скорость

Может ли скорость тела быть отрицательной? Да, может. Если скорость тела отрицательна, это значит, что тело движется в направлении, противоположном направлению оси координат в выбранной системе отсчета. На рис.2 изображено движение автобуса и автомобиля. Скорость автомобиля отрицательна, а скорость автобуса положительна. Следует помнить, что говоря о знаке скорости, мы имеем ввиду проекцию вектора скорости на координатную ось.

Равномерное и неравномерно движение

В общем случае скорость зависит от времени. По характеру зависимости скорости от времени, движение бывает равномерное и неравномерно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Равномерное движение – это движение с постоянной по модулю скоростью.

В случае неравномерного движения говорят о :

Примеры решения задач по теме «Скорость»

ПРИМЕР 1

Задание Автомобиль прошел первую половину пути между двумя населенными пунктами со скоростью 90 км/ч, а вторую половину – со скоростью 54 км/ч. Определите среднюю скорость автомобиля.
Решение Было бы неверным вычислять среднюю скорость автомобиля как среднее арифметическое двух указанных скоростей.

Воспользуемся определением средней скорости:

Так как предполагается прямолинейное равномерное движение, знаки векторов можно опустить.

Время, потраченное автомобилем на прохождение всего отрезка пути:

где — время, затраченное на прохождение первой половины пути, а — время, затраченное на прохождение второй половины пути.

Суммарное перемещение равно расстоянию между населенными пунктами, т.е. .

Подставив эти соотношения в формулу для средней скорости, получим:

Переведем скорости на отдельных участках в систему СИ:

Тогда средняя скорость автомобиля:

(м/с)

Ответ Средняя скорость автомобиля равна 18,8 м/с

ПРИМЕР 2

Задание Автомобиль проехал 10 секунд со скоростью 10 м/с, а затем ехал еще 2 минуты со скоростью 25 м/с. Определить среднюю скорость автомобиля.
Решение Сделаем рисунок.

Эта тема будет полезна не только учащимся средней школы, но даже взрослым. Кроме того, статья будет интересна родителям, желающим объяснить своим детям простые вещи из естественных наук. Среди очень важных тем – это скорость в физике.

Довольно часто ученики не могут разобраться в решении задач, отличить имеющиеся виды скоростей, а еще сложнее понять научные определения. Здесь мы рассмотрим все на более доступном языке, чтобы было не только все ясно, но даже интересно. А вот запомнить некоторые вещи все же придется, так как технические науки (физика и математика) требуют заучивать наизусть формулы, единицы измерения и, конечно же, значения символов в каждой формуле.

Где встречается?

Для начала вспомним, что данная тема относится к такому разделу физики как механика, подразделу «Кинематика». Кроме того, изучение скорости на этом не заканчивается, оно будет и в последующих разделах:

  • оптика,
  • колебания и волны,
  • термодинамика,
  • квантовая физика и так далее.

Также понятие скорость встречается в химии, биологии, географии, информатике. В физике тема «скорость» встречается чаще всего и изучается углубленно.

Кроме того, данное слово употребляется в повседневной жизни всеми нами, особенно среди автомобилистов, водителей транспортной техники. Даже опытные кулинары иногда используют фразу, например, «взбить яичные белки миксером на средней скорости».

Что такое скорость?

Скорость в физике – это кинематическая величина. Означает расстояние, которое преодолевается телом за какой-то промежуток времени. Допустим, молодой человек движется от дома к магазину, преодолевая двести метров за одну минуту. Напротив, его старенькая бабушка пройдет тем же маршрутом за шесть минут мелкими шажками. То есть парень перемещается намного быстрее своей пожилой родственницы, так как развивает скорость гораздо больше, делая очень быстрые длинные шаги.

То же самое стоит сказать про автомобиль: одна машина едет быстрее, а другая медленнее, потому что скорости движения разные. Позднее мы рассмотрим многочисленные примеры, связанные с этим понятием.

Формула

На уроке в школе обязательно рассматривается формула скорости в физике для того, чтобы было удобно решать задачи.

  • V – это, соответственно, скорость движения;
  • S – расстояние, которое преодолевается телом при перемещении от одной точки в пространстве до другой;
  • t – время перемещения.

Следует запомнить формулу, потому что она пригодится в будущем при решении множества задач и не только. Например, вам может стать интересно, с какой скоростью дойдете от дома до работы или места учебы. Но вы заранее можете узнать расстояние по карте в смартфоне или на компьютере, либо по бумажному варианту, зная масштаб и имея при себе линейку. Далее вы засекаете время, перед тем, как начать движение. Придя на место назначения, смотрите, сколько минут или часов потребовалось пройти без остановки.

В чем измеряется?

Скорость чаще всего измеряется по системе единиц СИ. Ниже представлены не только единицы, но и примеры того, где они применяются:

  • км/ч (километр в час) – транспорт;
  • м/с (метр в секунду) – ветер;
  • км/с (километр в секунду) – космические объекты, ракеты;
  • мм/ч (миллиметр в час) – жидкости.

Давайте для начала разберемся, откуда взялась дробная черта и почему единица измерения именно такая. Обратите внимание по физике на формулу скорости. Что вы видите? В числителе стоит S (расстояние, путь). В чем измеряется расстояние? В километрах, метрах, миллиметрах. В знаменателе, соответственно, t (время) – часы, минуты, секунды. Отсюда и единицы измерения величины именно такие, как представлены в начале данного раздела.

Закрепим с вами изучение формулы скорости в физике следующим образом: какое расстояние преодолеет тело за конкретный промежуток времени? Например, человек пройдет 5 километров за 1 час. Итого: скорость движения человека – 5 км/ч.

От чего зависит?

Нередко учителя задают ученикам вопрос: “От чего зависит скорость?”. Школьники часто теряются и не знают, что сказать. На самом деле, все очень просто. Достаточно посмотреть на формулу, чтобы всплыла подсказка. Скорость тела в физике зависит от времени движения и расстояния. Если неизвестен хотя бы один из этих параметров, решить задачу будет невозможно. Кроме того, в примере можно встретить другие виды скоростей, о которых речь пойдет в следующих разделах этой статьи.

Во многих задачах по кинематике приходится строить графики зависимости, где по оси Х – время, а по оси Y – расстояние, путь. По таким изображениям можно легко оценить характер скорости движения. Стоит отметить, что во многих профессиях, связанных с транспортом, электрическими машинами часто применяются графики. Например, на железной дороге.

В нужный момент измеряем скорость

Есть еще одна тема, которая пугает учеников средней школы, – мгновенная скорость. В физике это понятие встречается как определение величины скорости в мгновенный промежуток времени.

Давайте рассмотрим простой пример: машинист ведет поезд, его помощник наблюдает за скоростью движения время от времени. Вдалеке виднеется Следует проконтролировать, с какой скоростью движется поезд именно сейчас. Помощник машиниста сообщает в 16 часов 00 минут, что скорость равна 117 км/ч. Это и есть мгновенная скорость, зафиксированная ровно в 4 часа вечера. Через три минуты скорость стала 98 км/ч. Это тоже мгновенная скорость относительно 16 часов 03 минут.

Начало движения

Без начальной скорости физика не представляет практически ни одно движение транспортной техники. Что это за параметр? Это скорость, с которой начинает движение объект. Допустим, машина не может начинать движение моментально со скоростью 50 км/ч. Ей нужно разогнаться. Когда водитель нажимает педаль, автомобиль плавно начинает движение, например, со скоростью сначала 5 км/ч, потом постепенно 10 км/ч, 20 км/ч и так далее (5 км/ч и есть начальная скорость).

Конечно, можно совершить резкий старт, какой бывает у бегунов-спортсменов, при ударе теннисного мяча ракеткой, но все равно всегда существует начальная скорость. Ее нет по нашим меркам только у звезд, планет и спутников нашей Галактики, так как мы не знаем, когда началось движение и каким образом. Ведь до самой смерти космические объекты не могут останавливаться, они всегда в движении.

Равномерная скорость

Скорость в физике – это совокупность отдельных явлений и характеристик. Различают также равномерное и неравномерное движение, криволинейное и прямолинейное. Давайте приведем пример: человек идет по прямой дороге с одинаковой скоростью преодолевая из точки А в точку В расстояние 100 метров.

С одной стороны, это можно назвать прямолинейной и равномерной скоростью. Но если присоединить человеку очень точные датчики скорости, маршрута, то можно заметить, что разница все же есть. Неравномерная скорость – это когда скорость регулярно или постоянно меняется.

В быту и технике

Скорость движения в физике существует всюду. Даже микроорганизмы перемещаются, пусть и с очень медленной скоростью. Стоит отметить, что существует вращение, которое характеризуется также скоростью, но имеет единицу измерения – об/мин (обороты в минуту). Например, скорость вращения барабана в стиральной машине. Данная единица измерения употребляется всюду, где есть механизмы и машины (двигатели, моторы).

В географии и химии

Даже вода имеет скорость движения. Физика всего лишь является дочерней наукой в сфере процессов, происходящих в природе. Допустим, скорость ветра, волны в море – это все измеряется привычными физическими параметрами, величинами.

Наверняка, многие из вас знакомы с фразой «скорость химической реакции». Только в химии это имеет иное значение, так как имеется в виду, за какое время произойдет тот или иной процесс. Например, марганцовка быстрее растворится в воде, если взболтать сосуд.

Скорость-невидимка

Существуют невидимые явления. Например, мы не можем видеть, как перемещаются частицы света, различных излучений, как распространяется звук. Но если бы не было движения их частиц, то никакое бы из этих явлений не существовало в природе.

Информатика

Практически каждый современный человек сталкивается с понятием «скорость» во время работы на компьютере:

  • скорость Интернета;
  • скорость загрузки страниц;
  • быстрота загрузки процессора и так далее.

Примеров скорости движения в физике можно привести огромное множество.

Внимательно прочитав статью , вы познакомились с понятием скорости, узнали, что она из себя представляет. Пусть данный материал поможет вам углубленно изучить раздел «Механика», проявить к нему интерес и побороть страх при ответах на уроках. Ведь скорость в физике – это часто встречающееся понятие, которое легко запомнить.

Расписание ЕГЭ-2020 — Учёба.ру

Высшее образование онлайн

Федеральный проект дистанционного образования.

Я б в нефтяники пошел!

Пройди тест, узнай свою будущую профессию и как её получить.

Химия и биотехнологии в РТУ МИРЭА

120 лет опыта подготовки

Международный колледж искусств и коммуникаций

МКИК — современный колледж

Английский язык

Совместно с экспертами Wall Street English мы решили рассказать об английском языке так, чтобы его захотелось выучить.

15 правил безопасного поведения в интернете

Простые, но важные правила безопасного поведения в Сети.

Олимпиады для школьников

Перечень, календарь, уровни, льготы.

Первый экономический

Рассказываем о том, чем живёт и как устроен РЭУ имени Г.В. Плеханова.

Билет в Голландию

Участвуй в конкурсе и выиграй поездку в Голландию на обучение в одной из летних школ Университета Радбауд.

Цифровые герои

Они создают интернет-сервисы, социальные сети, игры и приложения, которыми ежедневно пользуются миллионы людей во всём мире.

Работа будущего

Как новые технологии, научные открытия и инновации изменят ландшафт на рынке труда в ближайшие 20-30 лет

Профессии мечты

Совместно с центром онлайн-обучения Фоксфорд мы решили узнать у школьников, кем они мечтают стать и куда планируют поступать.

Экономическое образование

О том, что собой представляет современная экономика, и какие карьерные перспективы открываются перед будущими экономистами.

Гуманитарная сфера

Разговариваем с экспертами о важности гуманитарного образования и областях его применения на практике.

Молодые инженеры

Инженерные специальности становятся всё более востребованными и перспективными.

Табель о рангах

Что такое гражданская служба, кто такие госслужащие и какое образование является хорошим стартом для будущих чиновников.

Карьера в нефтехимии

Нефтехимия — это инновации, реальное производство продукции, которая есть в каждом доме.

Объявлены сроки проведения ОГЭ и ЕГЭ – Общество

МОСКВА, 1 октября. /ТАСС/. Основной государственный экзамен (ОГЭ) в 2022 году планируется провести с 21 апреля по 2 июля, следует из проекта расписания Минпросвещения РФ и Рособрнадзора, размещенного на федеральном портале проектов нормативных правовых актов. Согласно проекту, досрочный период вместе с резервными днями пройдет с 21 апреля по 17 мая, основной – с 20 мая по 2 июля. Также запланирован дополнительный период 5-24 сентября.

Кроме того, из соответствующего проекта расписания следует, что Единый государственный экзамен (ЕГЭ) в 11-х классах в свою очередь пойдет с 21 марта по 2 июля 2022 года. Досрочный период сдачи ЕГЭ начнется 21 марта и продлится до 15 апреля, основной период сдачи вместе с резервными днями – с 27 мая по 2 июля. 5-20 сентября предусмотрен дополнительный период, следует из проекта расписания.

О проведении ОГЭ

Продолжительность экзаменов по математике, русскому языку и литературе составит 3 часа 55 минут (235 минут), по физике, обществознанию, истории, биологии и химии – 3 часа (180 минут). Экзамены по информатике и информационно-коммуникационным технологиям (ИКТ) и географии продлятся 2 часа 30 минут (150 минут). Письменная часть экзамена по иностранным языкам (английский, французский, немецкий, испанский) отнимет у школьников максимум 2 часа (120 минут), а устная (раздел “Говорение”) – 15 минут.

ОГЭ по всем учебным предметам начинается в 10:00 по местному времени.

О проведении ЕГЭ

Досрочный период сдачи ЕГЭ начнется 21 марта с экзаменов по географии, литературе, химии, 24 марта состоится ЕГЭ по русскому языку, 28 марта – ЕГЭ по математике базового и профильного уровней, 31 марта – по иностранным языкам (письменная часть), истории и физике, 1 апреля – по иностранным языкам (устная часть), 4 апреля – по информатике, 7 апреля – обществознанию и биологии. С 11 по 15 апреля запланированы резервные дни.

Основной период сдачи экзаменов начнется 27 мая с географии, литературы и химии, 30 и 31 мая состоится ЕГЭ по русскому, 2 июня – ЕГЭ по математике профильного уровня, 3 июня – по математике базового уровня, 6 июня – по истории и физике, 9 июня – по обществознанию, 14 июня – по иностранным языкам (письменная часть) и биологии, 16 и 17 июня – по иностранным (устная часть), 20 и 21 июня – по информатике. Резервные дни запланированы с 23 июня по 2 июля. 

Физика 8 класс. Кипение. Удельная теплота парообразования :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. КИПЕНИЕ

Кипение – это интенсивное парообразование, которое происходит при нагревании жидкости не только с поверхности, но и внутри неё.

Кипение происходит с поглощением теплоты.
Большая часть подводимой теплоты расходуется на разрыв связей между частицами вещества,
остальная часть – на работу, совершаемую при расширении пара.
В результате энергия взаимодействия между частицами пара становится больше, чем между частицами жидкости, поэтому внутренняя энергия пара больше, чем внутренняя энергия жидкости при той же температуре.
Количество теплоты, необходимое для перевода жидкости в пар в процессе кипения можно расчитать
по формуле:

.
где m – масса жидкости (кг),
L – удельная теплота парообразования.

Удельная теплота парообразования показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы превратитъ в пар 1 кг данного вещества при температуре кипения. Единица удельной теплоты парообразования в системе СИ:
[ L ] = 1 Дж/ кг
С ростом давления температура кипения жидкости повышается, а удельная теплота парообразования уменьшается и наоборот.

Во время кипения температура жидкости не меняется..
Температура кипения зависит от давления, оказываемого на жидкость.
Каждое вещество при одном и том же давлении имеет свою температуру кипения.
При увеличением атмосферного давления кипение начинается при более высокой температуре, при уменьшении давления – наоборот..
Так, например, вода кипит при 100 °С лишь при нормальном атмосферном давлении.

ЧТО ЖЕ ПРОИСХОДИТ
ВНУТРИ ЖИДКОСТИ ПРИ КИПЕНИИ ?

Кипение представляет собой переход жидкости в пар с непрерывным образованием и ростом в жидкости пузырьков пара, внутрь которых происходит испарение жидкости. В начале нагревания вода насыщена воздухом и имеет комнатную температуру. При нагревании воды, растворенный в ней газ выделяется на дне и стенках сосуда, образуя воздушные пузырьки. Они начинают появляться задолго до кипения.

Устали? – Отдыхаем!

A. Значащие цифры :: Физика

Термин «значащие цифры» на самом деле относится к определенным цифрам в числе. Их иногда называют значащими цифрами. В этом документе мы будем использовать термин «значимые цифры» для обсуждения более широкой темы. Таким образом, мы все еще можем сказать «цифра», чтобы привлечь ваше внимание к конкретной обсуждаемой цифре. После того, как вы ознакомитесь с темой, вы можете использовать любой термин.

Представляем важные цифры

Значимыми считаются только те цифры или разряды числовой величины, которые являются результатом фактического измерения.Например, если вы измеряете толщину монеты, вы можете записать ее как

.

1,6 мм или 0,16 см или 0,0016 м.
Сколько значащих цифр в этом измерении? Ясно, что только цифры 1 и 6 являются фактическими измеренными значениями. Следовательно, у нас есть только 2 значащие цифры. Нули, используемые в качестве заполнителей, не имеют значения. Это будет включать все нули в 0,0016 м.

Мы можем использовать научную запись, чтобы избежать недоразумений. Мы бы сообщили об измерении как:
1.6 мм или 1,6 х 10 1 см или 1,6 х 10 3 м.
При использовании научного представления каждая цифра, которая появляется, является значимой. Вот несколько примеров.

2.736 имеет 4 значащих цифры
2.00 имеет 3 значащих цифры
4 x 10 3 имеет 1 значащую цифру.
Но 4,0 x 10 3 имеет 2 значащие цифры.
Стандартная нотация не позволила бы нам различить два последних примера. Они оба появятся как 4000.

Другие числа, имеющие значащие цифры

Прямое измерение — не единственный способ, которым число может содержать значащие цифры.Число может быть точным или определенным числом, оно может быть целым числом или может быть вычислено из чисел, имеющих значащие цифры.

Определенные числа: Основание натуральных логарифмов: e = 2,781828… . Это число имеет математическое определение и является точным. Каждая цифра, которую вы выбираете для отображения из этого числа, является значимой. = 3,14159…, квадратный корень из 2 (= 1,4142135…) и подобные числа также точны. Определенные значения преобразования единиц измерения также являются точными.Например, в дюйме ровно 2,54 сантиметра. Так определяется дюйм. Так что это число (2,54 см/дюйм) является точным.

Целые числа: Когда вы считаете, результат будет точным (при условии, что вы не сбились со счета). Если вы скажете другу, что заплатили за компьютер 2000 долларов, в этом числе будет только одна значащая цифра. Большинство людей не станут беспокоить своих друзей ценой «Одна тысяча девятьсот восемьдесят семь долларов и тридцать шесть центов» (1987 долларов.36). С другой стороны, компьютерная проблема 2000 года (Y2K), получившая столько внимания, представляет собой число с четырьмя значащими цифрами. Счет лет точен. Проблема не возникала, когда счетчики компьютерных дат переключались на ’99, и не возникала при переключении на ’01.

Рациональные дроби: Любая дробь, составленная из целых чисел, является точной. Итак, 2/5 или 1/137 — это отношения точных целых чисел, и они также точны. Студент должен быть осторожен с этими дробями. Чтобы применить это правило, описываемая величина должна быть целым числом.Таким образом, одно яйцо равно одной двенадцатой (1/12) дюжины, но отношение трех дюймов к двум дюймам (3 дюйма/2 дюйма) не является точным, поскольку мы не можем измерить длину с неограниченной точностью.

Когда мы преобразуем рациональные числа в десятичные дроби, они всегда дают набор повторяющихся цифр. Например (106/33) = 3,2121212… .

Вычисленные результаты: Любая математическая операция с числами, имеющими значащие цифры, приведет к числу со значащими цифрами. Однако количество значащих цифр в результате зависит от всех входных данных задачи. Эти процедуры описаны ниже в разделе «Округление после математических операций».

Округление:

При вычислении результатов на калькуляторе часто отображается много цифр. Поскольку само вычисление не может повысить точность наших измерений, мы должны решить, сколько из этих цифр значимы, и округлить результат до соответствующего числа цифр.

Вот правило округления:

После того, как вы решили, сколько цифр вы сохраните, посмотрите на первую цифру, которую вы отбросите.Когда первая отклоненная цифра меньше 5, вы округлите в меньшую сторону (просто удалите отклоненные цифры). Когда первая отклоненная цифра больше 5 округляется вверх (это означает, что вы по-прежнему будете удалять отклоненные цифры, но теперь вы добавляете единицу к последней сохраненной цифре). Если первая отбрасываемая цифра равна 5, округлите ее в большую или меньшую сторону, чтобы последняя сохраненная цифра была четной. Если мы всегда округляем 5, мы искажаем результаты для очень больших наборов данных. Например:
273,92, округленное до 4 цифр, будет 273,9
1.97 округление до 2 цифр равно 2,0
2,55 округление до 2 цифр равно 2,6
4,45 округление до 2 цифр равно 4,4

Округление после математических операций:
Правило выбора числа сохраняемых цифр зависит от выполняемой математической операции. Самый простой случай — умножение или деление. Здесь количество значащих цифр в результате равно количеству значащих цифр в наименее точном значении, использованном при вычислении.В следующих примерах наименее точное число выделено жирным шрифтом.

(273,92) X ( 3,25 ) = 890,24 округляется до 890 (3 цифры, потому что 3,25 имеет только 3 цифры).

(1/3) X ( 5,20 ) = 1,73333 округляется до 1,73 (3 цифры, потому что 5,20 имеет 3 цифры). Примечание: 1/3 является точным, поскольку 3 является целым числом.

(1,97) X ( 2 ) = 3,94 округляется до 4 (только 1 цифра, потому что 2 имеет только 1 цифру).

( 2.0 ) X = 6,28318… округляется до 6.3 (только 2 цифры, потому что 2.0 имеет только 2 цифры).

Этот последний пример с использованием (3.14159…) заслуживает внимания. Вычисления с числом пи, пожалуй, самые распространенные случаи, когда учащиеся пишут более значащие цифры, чем должны.
Для сложения или вычитания правило можно сформулировать так: «Если некоторая степень числа десять в одном из входных данных неопределенна, об этом нельзя сообщать в выходных данных». Но это легче увидеть на примере. Сумма 12,8 + 11 = 24, а не 23,8. Это связано с тем, что число 11 в десятом разряде неопределенно, и поэтому мы не знаем, что если что-то было добавлено к 0.2, поэтому мы не знаем результат вычитания из него 5.

Чтобы прояснить вашу проблему и избежать этой трудности, вы можете использовать экспоненциальную запись и округлить столбцы до десятичного знака, который содержит младший значащий разряд всего набора значений, прежде чем выполнять расчет. Наши примеры становятся:

Последовательные вычисления и промежуточные результаты:
Часто результаты одного вычисления используются в качестве одного из значений в последующем вычислении.Затем этот ответ можно использовать в еще одном расчете и так далее. Повторное округление на каждом шаге может привести к ошибкам, которых не было бы, если бы вы объединили все шаги алгебраически и вычислили окончательный результат сразу. Один из способов избежать этих ошибок округления — просто выполнить описанную алгебру и получить окончательный ответ за одно вычисление. Однако промежуточные результаты могут быть интересны вашему читателю. В этом случае вы должны представить эти значения с соответствующим количеством значащих цифр, но оставьте копию рядом с одной или двумя дополнительными цифрами.Используйте эти более точные числа из нумерации на бумаге для заметок, чтобы завершить последующие расчеты.

Последнее обновление 19 ноября 2014 г.

Измерение времени – Мини-физика

Единица времени в системе СИ – секунда (с). Это скалярная величина.

Эталоном единицы времени, секунды (с), является точная продолжительность 9 192 631 770 циклов излучения, связанных с переходом между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.{-10}$ секунд Цифровой секундомер Используется для измерения коротких промежутков времени в минутах и ​​секундах с точностью $\pm 0,01 \text{ с}$ Аналоговый секундомер Используется для измерения коротких интервалы времени в минутах и ​​секундах с точностью до $\pm 0,1 \text{s}$ Таймер с бегущей строкой Используется для измерения коротких интервалов времени в 0,02 с Часы Используется для измерения более длинных интервалы времени в часах, минутах и ​​секундах Маятниковые часы Используются для измерения более длительных интервалов времени в часах, минутах и ​​секундах Часы радиоактивного распада Используются для измерения ДЛИННЫХ интервалов времени от лет до тысяч лет

Часы

Оснащение: Может считываться в часах, минутах и ​​секундах.

Как использовать: Часы настроены на начало в определенное время или время начала отмечено. Затем допускается возникновение временного события, и в конце события отмечается время окончания. Разница обеспечивает требуемый временной интервал.

Точность: ± 1 с

Секундомеры

Оборудование: Считывает до 0,01 с

Как использовать: Когда происходит событие времени, одновременно запускается секундомер.По окончании мероприятия секундомер останавливают и отмечают время окончания. Показания обеспечивают требуемый временной интервал. Некоторые точные секундомеры электронно подключены к событию времени и, следовательно, более точны.

Точность: ± 0,1 с. (Учет времени реакции человека ограничивает точность секундомера до 0,1–0,4 с для лабораторных экспериментов. Записи с точностью до 2 знаков после запятой неуместны.)

Таймер тикера

Таймер бегущей строки — это машина, которая создает точку на ленте с фиксированным интервалом времени.

Как использовать: Лента прикреплена к объекту, и состояние движения объекта можно определить по точкам на ленте.

Чтение ленты с таймера бегущей строки

Процедуру определения состояния движения по полученной ленте лучше всего объяснить на примере. Рисунок выше состоит из 3 лент, X, Y и Z, длиной 1 м от первой точки до последней точки. Точки сделаны бегущей строкой таймера с временным интервалом 0.1 секунд.

Для X точки расположены равномерно. Поскольку длина равна 1 м, расстояние между точками равно 0,2 м. Мы можем рассчитать скорость объекта, используя $\text{Скорость} = \frac{\text{Расстояние}}{\text{Время}} = \frac{0,2}{0,1} = 2 \, м/с$ Следовательно , X представляют собой ленту от объекта, который движется с постоянной скоростью .

Для Y расстояние между точками увеличивается с течением времени. Поскольку точки сделаны с фиксированным интервалом времени, время в приведенной выше формуле является фиксированным. Мы получим возрастающую скорость по мере увеличения расстояния между точками. Следовательно, Y представляет ленту от объекта, который ускоряется .

Для Z расстояние между точками уменьшается с течением времени. Используя те же рассуждения, что и выше, Z представляет собой ленту от объекта, который замедляется .

Научное обозначение и метрическая система

Научное обозначение и метрическая система
Физика 11 – Единицы науки

Введение

Когда вы путешествуете, всегда полезно попытаться выучить несколько слов местного языка.Итак, когда вы приступили к исследованию физического мире, позвольте мне представить вам несколько слов, единиц и «валюты», которые вы встретите в поездке.

Научное обозначение

Важные числа в физике охватывают размер почти 40 порядков. Рассмотрим массу Солнца:

М Вс = 1 989 000 000 000 000 000 000 000 000 000 кг
Мягко говоря, неудобно выписывать все эти нули. Даже замена единиц измерения на метрические тонны (убрать 3 нуля) не помогает. помочь много.Кроме того, мы действительно не знаем массы Солнца за точность четвертого разряда. Все эти нули – просто заполнители, не несет никакой полезной информации. По этой причине ученые используют сокращенное название научное обозначение для выражения очень больших или очень маленьких чисел.

В научных обозначениях масса Солнца становится:

М Вс = 1,989 х 10 30 кг.

Число больше десяти, называемое степенью числа десяти или показателем степени , обозначает количество знаков после запятой.Если она положительна, как в массе Солнце, десятичные разряды стоят перед запятой. Так, 10 30 означает “переместите запятую на 30 знаков вправо и заполните пустое места с нулями» (или, более математически, умножить на десять 30 раз).

Для очень малых чисел, таких как масса протона, мы используем отрицательные степени из 10.

М р + = 0,000000000000000000000000001673 килограмма
В научных обозначениях масса протона становится
М р + = 1.673 х 10 -27 кг.

Для отрицательных показателей степень 10 указана после запятой; 10 -27 означает “переместите запятую на 27 знаков влево и заполните нулями” (или разделить на десять 27 раз).

Есть несколько хороших веб-страниц о научной нотации. если ты хотел бы прочитать немного больше, попробуйте Университет Мэриленда Сайт астрономических программ с Научная нотация Упражнение и Калькулятор астрономических расстояний.

Арифметика в научной нотации

Арифметика с экспоненциальной записью — это всего два простых шага, как показано на рис. таблицы ниже.

Умножение
Шаг 1: Умножьте числа
Шаг 2: Добавьте показатели

Итак:

(5 x 10 15 ) умножить на (3 x 10 4 ) = (5 х 3) х 10 (15 + 4) = 15 х 10 19

Для сложения или вычитания вы должны быть осторожны, чтобы преобразовать в одно и то же экспонента.

Сложение/вычитание
Шаг 1: Преобразование в общий показатель степени
Шаг 2: Добавьте или вычтите.

2,5 x 10 -2 добавить к 3,1 x 10 -3 = 0,025 + 0,0031 = 0,0281 (или 2,81 х 10 -2 = 28,1 х 10 -3 )

Давайте рассмотрим пример. Предположим, вы хотите оценить массу нашей Галактики, Млечный путь.
Круглыми цифрами около полутриллиона звезд. в галактике.

Количество звезд = Н * 5 х 10 11


Галактика Млечный Путь – посчитайте звезды, если у вас есть немного свободного времени.

Масса Солнца, типичной звезды составляет около 2 х 10 30 килограммы. ( Вес вашего около 70 кг!)

Типичная масса звезды = M * 2 x 10 30 кг

Тогда масса Млечного Пути равна количеству звезд, умноженному на массу Типичная звезда:

М МВт Н * х М * (5 x 10 11 звезд) x (2 x 10 30 кг)

Так что:

M МВт ( 5 x 2 ) х 10 (11 + 30) килограммов 10 х 10 41 кг = 1 х 10 42 кг.

Это, конечно, грубая оценка, тем более, что теперь мы знаем что в массе Млечного Пути преобладает невидимая материя.

Деление в научной нотации — это как раз обратный процесс:

Отдел
Шаг 1: Разделите числа
Шаг 2: Вычтите показатели степени

Другой пример покажет, как это делается. Предположим, вы хотели оценить количество атомов водорода на Солнце.Одна оценка будет разделить массу Солнца на массу атома водорода. (Это предполагает что Солнце полностью состоит из атомы водорода. Это в основном водород, с небольшим количеством гелия и др. добавлены более тяжелые элементы.)

Н Н М солнце / м Н 2 x 10 30 кг / 1,67 x 10 -27 кг
Теперь мы разделим 2 и 1,67 (опять же, это грубая оценка, поэтому мы можем взять m H 2 шт. 10 -27 кг) и вычесть показатель степени делителя (-27) из показатель степени делимого (30).

Н Н (2 / 2) х 10 (30-[-27]) 10 57
Если вы очень осторожны, вы можете проверить эти расчеты от руки.

Единицы измерения Прежде чем люди смогут обмениваться информацией о физическом мире, им необходимо общий язык и стандартные единицы измерения. Поскольку наука является международное человеческое усилие, ученые всего мира согласились использовать один набор единиц, когда они говорят друг с другом о своей работе.Этот всемирный стандарт называется метрической системой . . Так когда Ученый А из Катманду говорит, что расстояние до Солнца составляет 150 000 000 километров, Ученый Б в Хельсинки точно знает что это значит. Для хорошего ознакомления с единицами измерения см. сайт.
Вот список основных единиц Национального института стандартов и Технология (NIST), ранее Национальное бюро стандартов.

Метрическая система имеет стандартные префиксы для обозначения относительные размеры.Как мы отмечали выше, ученый А сообщил, что расстояние до Солнца было 150 000 000 километров. Префикс «килограмм» означает 1000, поэтому килограмм метр составляет 1000 метров. В таблице ниже приведены названия некоторых метрик, используемых в эти страницы и их определения.

Метрические префиксы
ПРЕФИКС ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАУЧНЫЙ
ОБОЗНАЧЕНИЕ
ПРЕФИКС ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАУЧНАЯ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
тера 1 000 000 000 000 10 12 санти . 01 10 -2
гига 1 000 000 000 10 9 милли .001 10 -3
мега 1 000 000 10 6 микро .000001 10 -6
кг 1000 10 3 нано . 000000001 10 -9
дека 10 10 1 пико .000000000001 10 -12
деци .1 10 -1 фемто .000000000000001 10 -15

Вот список префиксов от Национального института стандартов и Технологии (NIST).

Несколько примеров использования метрических префиксов:

10 -2 pedes = 1 многоножка
10 -3 vanillis = 1 милливанилли
10 -12 boos = 1 пикобу
10 -15 bismols = 1 фемтобисмол

Даже метрическая система «мирового стандарта» имеет разные версии. Астрономы используют версию
системы cgs (сантиметр-грамм-секунда). система, модифицированный для огромных расстояний во Вселенной и огромных масс астрономические объекты. Большинство физиков сходятся на использовании МКС. (метр-килограмм-секунда) версия или Systeme Internationale (SI).

Длина

Для описания расстояний и размеров мы определяем стандарт длины . Единицей длины СИ является метров , сокращенно “м”.Метр немного длиннее ярда (39,37 дюйма)

Астрономы используют три специальные единицы измерения расстояния. Эти являются астрономической единицей (AU) , световых лет и парсек . Астрономическая единица – это среднее расстояние от Земли. от Солнца, показанного выше.

1 а.е. = 1,5 x 10 10 м = 150 млн км = 93 млн миль = 8,3 «световых минут»

световых лет (световых лет) звучит как мера времени, но это длина – расстояние, которое свет проходит за один год. (Мы можно использовать световой год в качестве единицы измерения, потому что ВЕСЬ свет распространяется на одинаковая скорость; это фундаментальная константа Вселенной. Подробнее об этом позже…) Итак, за год свет проходит:

Название парсек происходит от метода измерения расстояния, называемого параллакс. Ближайшая звезда, Альфа Центавра, имеет размер около 1,3 пк или 4 световых года от нас.

1 парсек = 3,26 светового года

В дополнение к этим единицам расстояния астрономы используют Ангстрем (Å) как мера размера в атомном масштабе.

1 Ангстрем = 10 -10 м.
Ангстрем примерно равен размеру атома водорода. Оптические астрономы используйте Ангстрем для измерения длины волны света. нм (нм = 10 -9 м = 10Å) также используется в качестве мера длины волны оптического света и микрометр или микрон ( мкм = 10 -6 м = 10 3 нм = 10 000 Å) используется для описания длин волн в инфракрасном диапазоне.
Масса

Всем известно, что космонавты весят на меньше, когда они ходить по Луне, чем когда они вернутся на Землю.Так как Луна менее массивна, чем Земля, ее гравитационное притяжение меньше. Очень важно иметь единицу измерения «количества вещей», которая быть одинаковым везде во Вселенной. Эта единица “материала” называется масса. Итак, вес космонавта на Луне меньше, но его масса точно так же. Собственно, вес и масса это разные вещи. Ваш вес гравитационное притяжение между вами и Землей. (Или что угодно планета, которую вы, возможно, посещаете.) Ваша масса является мерой вашего инерция, ваше сопротивление изменениям в движении.Здесь хорошее объяснение массы.

Единицей массы в системе СИ является килограмм . это около 10% свыше двух фунтов:

0,454 кг = 454 грамма = 16 унций = 1 фунт

Определяющим эталоном массы является 1-килограммовый платино-иридиевый цилиндр находится в Международном бюро мер и весов в г. Севр, Франция. Копия стандарта есть в Национальный институт Стандарты и технологии в Боулдере и других национальных лабораториях вокруг света.
Следует ли пересмотреть международный стандарт килограмма? Читать об этом здесь.

В очень большом (астрономическом) масштабе и очень малом (атомном) масштабе два используются другие единицы массы. Для измерения атомных масс Используется атомных единиц массы (а.е.м.) . в а.е.м. определяется как одна двенадцатая массы обычного атома углерода:

1 а.е.м. = m( 12 C)/12 = 1,66 x 10 -27 кг

немного меньше массы протона. Для звезд, галактик и т. д. мы используем солнечная масса

M 2 x 10 30 кг

где “” – стандартный астрономический символ солнца.Масса нашей Галактики Млечный Путь составляет около 10 12 М .

Время
Единицей времени MKS является секунд . То Стандарт времени поддерживается NIST с использованием цезиевых атомных часов, таких как один вправо.
  • Посетите Атомный Выставка часового тура.
  • Синхронизировать ваши часы на «официальное» время США.

Атомные часы NIST
Энергия

Большая часть физики и астрофизики связана с пониманием производство энергии и выход энергии из объектов. Энергосбережение принципы являются одними из наиболее важных и полезных физических инструментов. Единицей энергии в системе СИ является джоулей . А джоулей количество энергии содержится в движении массы 1 кг, движущейся со скоростью 1 метр в секунду или около энергии, представленной кирпичом, движущимся со скоростью 2 миль в час . Выход энергии, производство или потребление объекта – это его Мощность , измеряется в джоулях/секунду или Вт . Лампа мощностью 100 Вт потребляет 100 Вт. электрической энергии.Возможно, более знакомая единица мощности, лошадиных сил связаны:

На атомно-ядерном уровне энергии часто даются в электрон-вольт (сокращенно «эВ»), энергия электрона ускорено через напряжение 1 вольт (1 эВ = 1,6 х 10 -19 джоулей). Энергетические уровни и энергии ионизации большинства атомов составляют несколько эВ . Энергии рентгеновских фотонов часто указываются в килоэлектронвольт (КэВ).Гамма-лучи и ядерная энергия чаще всего в МэВ .

Как указано в формуле Эйнштейна,

E=mc 2 ,
масса и энергия одинаковы; один может быть преобразован в другой. По этой причине массы субатомных частиц, таких как протоны и электроны иногда даются как эквивалентная энергия, обычно в МэВ. Это также называется «энергией массы покоя». частиц. «Энергия массы покоя» электрона m e = 0.511 МэВ. протон “энергия массы покоя”, m p = 938 МэВ. Ускорители или “атомщики” используемые физиками элементарных частиц, требуют этих огромных энергий для производства элементарных частиц.
Сила

В природе сил являются «толчками», которые вызывают массы двигаться.

Ф = ма

Второй закон Ньютона гласит, что сила равна массе, умноженной на ускорение.Мы ранее обсуждались единицы массы. Ускорение — это изменение скорость, с которой движется объект, либо увеличивается, либо уменьшается. (Ускорение положительно, если скорость объекта увеличивается на , а ускорение отрицательно, если объект замедляет .) Таким образом, силы вызывают изменение в скорости объекта. Это означает, что объект в состоянии покоя (скорость = 0), или объект, движущийся с постоянной (неизменной) скоростью, не подвергается воздействию силами. Отсутствие изменения скорости означает отсутствие сил или баланса сил. силы, которые компенсируют друг друга.

Мы начали это обсуждение физических величин и их единиц измерения. измерение, потому что мы хотели иметь общую систему отсчета, которая была бы поняты и приняты учеными во всем мире. Теперь нам нужно немного единицы для описания сил и ускорений. Но, вдруг, нужны единицы которые отличаются от тех, которые мы использовали до сих пор. Если я хочу сказать тебе о скорости или ускорении ракеты, есть 2 части к описание.Я должен сказать вам , как быстро скорость меняется, И в в какой направление движения . Единицы массы и энергии, с которыми мы столкнулись раньше была только одна часть. Даже единицы времени имеют только одну часть, потому что, для нас время течет только в одном направлении. Но физические объекты могут двигаться в любом направлении и может ускоряться или замедляться. Итак, единицы сила, скорость и ускорение должны указывать на «величину изменения» и «направление движения». Величины, имеющие как величину, так и направление, называются векторов .Физические величины, имеющие только величина, как масса или энергия, называется 90 255 скалярами.

  • Хороший знакомство с векторами.
  • Подробнее о векторах с самопроверкой.

    В системе SI единицей силы является Ньютон. .

    1 Ньютон = 1 килограмм-м/сек 2

  • Масштаб Вселенной Физика 11 лекций Физика 11 Дом


    Дирижёр Джин Смит, CASS/UCSD.
    комментариев? Вы можете отправить электронное письмо по адресу [email protected]

    Prof. H. E. (Gene) Smith
    CASS 0424 UCSD
    9500 Gilman Drive
    La Jolla, CA 92093-0424




    Последнее обновление: 25 сентября 2003 г.

    Как построить законы физики » Нераздельный взгляд

    Предположим, вы хотите записать законы физики. Как бы вы это сделали?

    Что? Хочешь сначала провести несколько экспериментов? Забудь об этом. Это теоретическая физика.Давайте не будем беспокоиться о таких педантичных вещах, как то, что на самом деле являются правильными законами физики . Вместо этого давайте попробуем спросить, как они должны выглядеть в более общем плане. Каковы основные правила для попыток построить законы физики?

    (Конечно, на самом деле мы получаем эти основные правила из эксперимента.  Это работает так: мы составляем правила для описания множества конкретных систем, которые мы фактически измеряем, а затем, в конце концов, мы получаем некоторое представление о том, что такое метаправила. есть, т.е. правила построения правил.Но давайте просто попробуем что-нибудь здесь придумать и посмотрим, насколько мы приблизимся к реальности.)

    Попробуем сделать это шаг за шагом. Примем как должное существование пространства-времени. На первом этапе нам нужно решить , какие сущности перемещаются в этом пространстве-времени. Поскольку мы стремимся дать точное описание, лучше начать с чего-то математически простого. Например, мы могли бы постулировать, что вокруг летает кучка точечных частиц.Если частицы есть, а пространство трехмерное, то мы можем описать все их положения параметрами. (Тогда мы можем думать о Вселенной как о точке, движущейся в многомерном пространстве, называемом конфигурационным пространством .)

    Или, может быть, вокруг болтается пучок струн. Или, возможно, есть поля, значения которых определены в каждой точке пространства. (В этих случаях нам потребуется бесконечное количество параметров для описания того, что происходит в каждый момент времени!   Но не беспокойтесь — поскольку мы не будем выполнять никаких реальных расчетов, это не обязательно приведет к каким-либо изменениям. Сильнее.)

    Хорошо. Теперь, когда мы решили, какие вещи у нас есть, нам нужно знать, как они меняются со временем. Для этого нужно написать уравнения движения.

    Мы могли бы написать уравнение, включающее одну производную положения по времени. Это определило бы 90 879 скорость 90 880 каждой части частицы/струны/поля/чего бы то ни было с точки зрения его положения. Но это не будет похоже на реальную физику, поскольку реальные физические объекты обладают инерцией. Вещество продолжает двигаться, пока на него не подействует сила.Это означает, что будущее движение объекта зависит не только от того, где он находится сейчас, но и от того, с какой скоростью он движется.

    Вместо этого нам нужно написать уравнение, включающее две производные положения по времени. Это определит ускорение каждого объекта в зависимости от его положения и/или скорости. Это немного больше похоже на реальную жизнь. (Другими словами, чтобы выяснить, что происходит, нам нужно знать как о положениях, так и о скоростях.Если у нас есть частицы, это размерное пространство, называемое фазовым пространством .)

    Итак, вы можете просто сесть и написать какое-нибудь дифференциальное уравнение второго порядка уравнение, включающее ускорение, и назвать это законами физики. Но большинство из них все же качественно отличались бы от фундаментальных законов реальной физики. Например, ничто не помешает вам включить терминов трения , которые заставят движение объектов замедляться с течением времени.Например, если у нас есть частица, движущаяся вдоль оси x, мы могли бы записать такое уравнение:

    Это заставило бы частицу замедляться с течением времени. Но на самом деле трение происходит только тогда, когда какой-либо объект трется о другой объект . Движение не исчезает, оно просто входит в другой объект. Это связано с третьим законом Ньютона, также известным как сохранение импульса.

    Итак, в физике больше правил, чем можно было бы подумать.Вы не можете просто записать любые старые уравнения движения. Это должны быть специальные магические уравнения, удовлетворяющие определенным свойствам.

    Мы могли бы просто составить гигантский список желаемых законов. Но это будет скорее ad hoc . Вместо этого физики пытаются извлечь все волшебство из какой-то простой схемы. Мы только что видели, что простое написание уравнений движения — это 90 879, а не 90 880, лучшая основа, поскольку она не гарантирует основных физических принципов, таких как законы сохранения.

    Можно использовать две очень простые схемы. Для большинства систем они эквивалентны, и вы можете вывести одну структуру из другой. Я просто суммирую их здесь со скоростью света:

    .
    • Лагранжева механика: здесь фундаментальным понятием является действие , число

      , полученное путем интегрирования некоторой функции положений и скоростей во все моменты времени. (называется «лагранжианом» и обычно равен кинетической энергии минус потенциальной энергии).Основное правило состоит в том, что небольшое изменение траекторий частиц/струн/полей/чего-либо в любом конечном интервале времени должно оставить действие неизменным до первого порядка (т. е. до членов, линейных по ). Другими словами:

      Здесь может быть любой из параметров положения в теории. Как только вы запишете одно уравнение, определяющее , все уравнения движения для всех сущностей будут определяться этим правилом.
      .
      В качестве простого примера рассмотрим точечную частицу, движущуюся по одномерной координате с потенциалом, который зависит от вашего положения. Это может описать поезд, скользящий без трения по дорожке американских горок, где длина измеряется вдоль дорожки и пропорциональна его высоте, измеренной от земли. Лагранжиан представляет собой кинетическую энергию минус потенциальная энергия:

      Правило здесь состоит в том, что при данных начальном и конечном положениях поезда в течение некоторого короткого интервала времени поезд движется таким образом, что минимизирует полное действие его траектории, что подразумевает согласно основным принципам исчисления, небольшие изменения пути должны оставлять действие неизменным.
      .
      Представьте, что вы идете из дома в магазин. Вы выходите из дома в 9 утра, и вам нужно быть в магазине ровно в 10 утра. Вам не нравится ходить слишком быстро, потому что на это уходит слишком много энергии. С другой стороны, если немного прохладно, вы также можете предпочесть проводить больше времени в солнечных местах и ​​меньше в тени. Что бы вы сделали? Если вы хотите максимизировать свое счастье (или минимизировать свое несчастье), вы пойдете на компромисс, идя быстрее в тени, чем на солнце. Точно так же, если мы причудливо предположим, что у поезда есть душа и что он предпочел бы проводить больше времени на высоте (при условии, что он доберется до места назначения вовремя), мы тогда получили бы объяснение того, почему поезд задерживается на месте. более высокие участки пути. В более общем случае, когда потенциальная энергия выше, кинетическая энергия меньше — можно доказать, что полная энергия сохраняется.
    • Гамильтонова механика: Фундаментальная концепция здесь заключается в том, что все параметры в физике представляют собой “сопряженные” пары.Например, для регулярной частицы сопряженной переменной к положению является импульс , в то время как сопряженной переменной к импульсу является минус положение, . (Этот знак минус важен: без него законы сохранения не работали бы должным образом.) Переменная, сопряженная с 90 879, умноженная на 90 880, известна как «гамильтониан». Оказывается, она представляет собой не что иное, как полную энергию системы ( кинетический плюс потенциал ). Оказывается, если вы знаете гамильтониан как функцию положений и сопряженных с ними импульсов, вы можете вычислить все, что происходит.Вы составляете уравнения движения по правилу (называемому «уравнениями Гамильтона», согласно которому изменение параметра по отношению ко времени равно изменению энергии по отношению к сопряженной переменной). Другими словами:

      Минус знак во втором уравнении означает, что положение относится к импульсу, как импульс относится к минус координат, как я и говорил вам. так сохраняется.В более общем смысле второе уравнение Гамильтона говорит, что «сила» равна нулю, когда градиент (то есть производная) по положению равен нулю. Точно так же, если градиент относительно координаты равен нулю, то и первое уравнение Гамильтона говорит, что скорость равна нулю. Если формула для кинетической энергии представляет собой обычную нерелятивистскую формулу (записанную как функцию импульса, а не как функцию импульса, поскольку эта формулировка физики полностью посвящена ), это говорит нам, что «скорость» равна нулю, когда импульс равен нулю.
      .
      В более общем плане уравнения Гамильтона говорят вам, что если вы начертите двумерное фазовое пространство определенной пары координат xp , траектория системы в плоскости xp будет проходить под прямым углом к направлению градиент , равный по размеру градиенту. Это означает, что система всегда движется в направлении, в котором она не меняется, и поэтому сохраняется (если только мы не сделаем ее явной функцией времени, в этом случае нам придется записать ее как ).

    Из любой из этих двух эквивалентных формулировок физики вытекает знаменитая теорема, впервые доказанная Эмми Нётер. Она показала, что в любое время или имеет симметрию, которая сдвигает какой-либо параметр, его -сопряженный параметр сохраняется (не меняется со временем). Я уже показывал вам несколько конкретных примеров (симметрия по сдвигам заставляет сохраняться, симметрия по сдвигам заставляет сохраняться). Это самая важная теорема во всей теоретической физике.

    Если вы просто начнете с того, что попытаетесь записать уравнения движения для ваших законов физики, вы не сможете доказать теорему Нётер. Это просто не работает. Поскольку у вас нет понятия о сопряженных величинах, вы даже не можете начать. Многие важные физические понятия, такие как энергия, импульс, масса, сила и т. д., даже не будут определены. Так что в жизни есть нечто большее, чем уравнения движения.

    О стене Арона

    Я преподаватель теоретической физики в Кембриджском университете.До этого я читал Великие книги в колледже Святого Иоанна (Санта-Фе), получил докторскую степень по физике. из штата Мэриленд, а также проходил постдок в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, Институте перспективных исследований в Принстоне и Стэнфорде. Мнения, выраженные в этом блоге, являются моими собственными, и их не следует приписывать ни одному из этих прекрасных учреждений.

    Урок 8: Графики

    Графики перемещений, скоростей и ускорений могут быть одними из самых сложных вещей для учащихся в этом модуле.

    • Не позволяйте этому обескуражить вас, потому что, когда вы освоитесь со следующими графиками, вы действительно сможете получить больше от остальной кинематики.
    • Обычно лучше посмотреть на пример графика, а затем обсудить особенности графика по одному.
    • Мы будем изучать три основных типа графиков:
      1. Смещение – время (d-t)
      2. Скорость – время (v-t)
      3. Ускорение – время (a-t)
    • Но сначала мы обсудим некоторые основные правила построения графиков.

    Графики, которые вы рисуете, должны иметь следующие пять основных характеристик:

    1. Название

    • Ваш заголовок должен быть коротким, но при этом четко отражать то, что вы нарисовали.
    • Самый распространенный и рекомендуемый способ назвать свой график — сказать, какое у вас значение «y». (вертикальная) и “x” (горизонтальная) оси.
      • Правило «Вертикальная ось» против «Горизонтальной оси»
      • Итак, в примере первого типа графика, который мы будем изучать, Смещение должно быть по вертикальной оси, а Время по горизонтальной.
    • Как правило, время почти всегда идет по горизонтальной оси.

    Когда вы выполняете лабораторную работу, вы обычно меняете или позволяете чему-то изменяться с постоянной скоростью и следите за изменениями в чем-то еще. Вы изменяете независимую или управляемую переменную , нарисованную на оси X. Тот, изменения в котором вы отслеживаете, называется зависимой или реагирующей переменной , нарисованной на оси Y.

    2. Маркированная ось

    • Обязательно запишите полное название того, что вы изобразили на каждой оси, а также единицы измерения, которые вы использовали.
    • Если вы используете какую-либо научную запись для чисел, убедитесь, что вы также указали ее здесь.

    3. Хорошо подобранные весы

    • Информация, которую вы наносите на график, всегда должна покрывать не менее 75% площади на вашем графике.
    • Посмотрите, насколько большими становятся числа по горизонтальной и вертикальной осям, и сколько у вас места.

    4. Правильные данные нанесены на график

    • Очень плохо, когда человек делает всю эту работу, а потом неаккуратно обрабатывает свою информацию.
    • Будьте максимально внимательны при отметке точек на графике, иначе все остальное – пустая трата времени.
    • Вы всегда должны обводить каждую точку маленькими кружками, так как их может быть трудно увидеть на миллиметровке. Это также показывает, что каждая точка данных немного «сомнительна».

    5.Линия Best Fit

    Этот шаг иногда необязателен (как вы увидите на графиках, которые мы будем здесь изучать!).

    • Обычно вы не хотите играть в «соедини точки» с вашими графиками.
    • Вместо этого вы должны попытаться провести полностью прямую линию, которая лучше всего соответствует вашим данным.
    • Постарайтесь получить столько же графиков над линией, сколько и внизу, чтобы ваша линия оказалась посередине.
    • Это линия, по которой вы будете рассчитывать уклон.Используйте формулу:
    • Предполагается, что вы знаете эту формулу и умеете ею пользоваться!

    Хотя этот тип графика основан на самых основных вещах, которые нам нужно знать о движении объекта (положение и время), он также является одним из самых сложных.

    • Это потому, что нужно показать сложное движение, например ускорение.

    Для приведенного ниже примера графика представьте, что вы бежите марафон, и мы решили построить график вашего движения.

    От нуля до 90 с

    Посмотрите, как вы бежите в эти первые 90 секунд.

    • Каждые 30 секунд вы перемещаетесь примерно на 150 м от начальной точки… вы должны двигаться с постоянной положительной скоростью!
    • Постоянная положительная скорость показана на графике d-t в виде прямой линии, идущей вверх.
    • На самом деле, если вы нашли наклон линии на этом участке, это будет скорость, с которой вы бежали.
    • Наклон графика d-t всегда равен скорости объекта в данный момент времени.

    от 90 до 150 с

    Ура! Сначала ты бежал слишком быстро, а теперь запыхался!

    • За это время ваша позиция на графике не изменилась… 450 метров.
    • Это просто означает, что вы стоите на том же месте, ровно в 450 метрах от того места, где вы начали.
    • Плоская горизонтальная линия означает, что вы остановились.

    от 150 до 240 с

    Должно быть, вы снова начали бежать вперед, так как линия с положительным наклоном означает положительную скорость.

    • Обратите внимание, что этот участок трассы немного круче (вы бежите около 200 м каждые 30 с).
    • Более крутая линия (с большим наклоном) означает, что вы движетесь с большей скоростью.

    от 240 до 300 с

    На этом участке линия наклонена вниз, что означает, что она имеет отрицательный наклон.

    • Поскольку наклон равен скорости, это должно означать, что вы бежите назад.
    • Отрицательный наклон означает постоянную отрицательную скорость.
    • Вы, должно быть, забыли пройти контрольно-пропускной пункт, поэтому побежали к нему.

    от 300 до 360 с

    Опять же, у нас есть горизонтальная линия. Вы должны быть остановлены.

    от 360 до 510 с

    Вы знаете, что у вас есть только один шанс выиграть гонку… бегите так быстро, как только можете!

    • В течение этого периода линия изгибается вверх.
    • По мере продвижения линия становится все круче и круче.
    • Вы, должно быть, ускоряетесь!
    • Изогнутая линия на графике d-t означает ускорение.

    Вот как я запоминал, было ли ускорение положительным или отрицательным на графике d-t.

    Вы должны помнить, что правила, которые вы узнали выше для графиков d-t, , а не применимы к графикам v-t.

    • Распространенная ошибка студентов 20-го класса физики состоит в том, что они предполагают, что все три типа графиков работают одинаково.
    • Графики могут быть связаны друг с другом, но это не значит, что вы смотрите на них одинаково.
    • Следующий график v-t основан на тех же данных, которые мы использовали для графика d-t, но давайте посмотрим, что отличается.

    От нуля до 90 с

    Помните, что в первые 90 секунд вы бежали с положительной постоянной скоростью .

    • На этом графике мы видим горизонтальную линию, которая показывает «5 м/с» для тех же первых 90 секунд.
    • На графике v-t плоская линия означает постоянную скорость.

    от 90 до 150 с

    Это отрезок времени, когда вы остановились, потому что запыхались.

    • Обратите внимание, что “остановлено” показано горизонтальной линией со скоростью ровно 0 м/с.
    • Плоская горизонтальная линия, проходящая вдоль оси x, означает, что вы остановились.

    от 150 до 240 секунд

    Вы снова бежите вперед.

    • Чтобы показать более высокую скорость, у нас есть плоская линия, которая на выше на , чем предыдущая.
    • Мы знаем, что в этот период времени вы бежите со скоростью около 6,7 м/с.

    от 240 до 300 секунд

    Это когда вы бежите обратно к контрольной точке.

    • Вы бежите со скоростью -3.3 м/с.
    • Отрицательная скорость показана плоской отрицательной линией.

    от 300 до 360 секунд (переход обратно к графику v-t)

    Опять же, у нас есть горизонтальная линия на нуле. Вы должны быть остановлены.

    от 360 до 510 секунд (переход обратно к графику v-t)

    Это тот участок, когда вы бежите все быстрее и быстрее.

    • На графике d-t линия изгибается вверх, но не на графике v-t.
    • На v-t графике линия прямая и имеет положительный наклон.
    • Прямая наклонная линия на графике v-t означает ускорение.
    • Наклон линии равен ускорению; положительный наклон — это положительное ускорение, а отрицательный наклон — отрицательное ускорение.

    Есть еще одна хитрость, которую вам нужно знать о графиках v-t.

    • Если умножить скорость на время, что получится? Водоизмещение , так как d = vt !
    • Итак, если у меня есть график v-t и я вычисляю площадь под линией (что означает, что я вычисляю скорость X время), я буду знать, как далеко ушел объект.

    Графики «ускорение-время», вероятно, самые скучные и наименее часто используемые из трех графиков.

    • На всякий случай полезно знать некоторые способы их интерпретации.

    Первые 360 секунд…

    Ничего, нада, зип. Большую часть гонки вы не разгонялись.

    • Хотя вы, , должно быть, ускорялись, чтобы показать все эти изменения скорости. У нас просто нет данных об этом.

    360 до конца…

    Мы знаем, что в это время вы ускорялись.

    • Рассчитав наклон графика v-t для этого участка, мы получим ускорение!
    • Это ускорение было постоянным и положительным в течение всего времени, поэтому оно показано прямой линией.
    • Если бы у нас было отрицательное ускорение, оно было бы показано плоской отрицательной линией.

    Время в физике | Encyclopedia.com

    Ни одна концепция времени не возникает из изучения физики. Понимание физического времени меняется по мере того, как меняется сама наука либо за счет разработки новых теорий, либо за счет новых интерпретаций теории.Каждое из этих изменений и возникающих в результате теорий времени было предметом философского изучения, поэтому существует множество философских противоречий внутри конкретных физических теорий. Например, переход к специальной теории относительности породил споры о природе одновременности внутри самой теории, например, является ли одновременность условной. Тем не менее, есть некоторые философские загадки, возникающие на каждом этапе развития физики. Возможно, наиболее общим является вечный вопрос: существует ли «зазор» между концепцией времени в физике и концепцией времени в философии?

    Все эти изменения и споры можно понять как споры о том, какие свойства следует приписывать времени.Тогда историю понятия времени в физике можно понимать как историю сложения и вычитания этих свойств, а философские споры, таким образом, понимать как споры о конкретных сложениях и вычитаниях. Точно так же, как можно взять набор чисел и наложить на этот набор структуру, чтобы сформировать числовую прямую, можно также взять набор моментов или событий (которые будут использоваться взаимозаменяемо) и наложить на этот набор различные типы структуры. Каждое свойство, приписываемое времени, соответствует наложению своего рода структуры на этот набор событий, что придает смысл различным утверждениям о времени.Давайте начнем с простого набора событий и последовательно будем добавлять структуру к этому набору. В частности, он помогает различать 90 255 упорядоченных 90 256 свойств, 90 255 топологических 90 256 свойств и 90 255 метрических 90 256 свойств времени.

    Заказать

    Кажется очевидным, что разное время в какой-то степени упорядочено. Интуитивно можно упорядочить множество, поняв, какое время находится между другими временами. Время выпечки торта находится между временем смешивания ингредиентов и временем употребления торта; поедание торта находится между выпечкой и чувством сытости, и так далее.Следовательно, можно упорядочить этот набор событий, добавив троичное отношение «промежуточности» в форме: «x находится между y и z», определенное для некоторых или всех моментов в наборе. Если промежуточность определена для некоторых, но не для всех различных троек моментов, то можно сказать, что имеется 90 255 частично упорядоченных 90 256 наборов; если промежуточность определена для каждой тройки набора, то можно сказать, что имеется 90 255 полностью упорядоченных 90 256 наборов. Как будет показано, ньютоновская физика полностью упорядочивает классы одновременных событий.Релятивистская физика, напротив, лишь частично упорядочивает набор всех событий.

    Промежуточность, как определено выше, не всегда достаточно мощна, чтобы упорядочить топологически нетривиальные множества. Чтобы увидеть это, рассмотрите круг с четырьмя элементами множества на нем: «1» на двенадцати часах, «2» на трех часах, «3» на шести часах и «4» на девяти часах. ‘Часы. Поскольку множество закрыто, 2 находится между 1 и 3, между 3 и 4 и между 1 и 4. Следовательно, отношение промежуточности слепо к различию между этим расположением и таким же, но с «3» на трех часах. ‘часы и “2” в шесть часов.Для таких наборов требуется больше оборудования, чтобы заказать набор.

    Упорядочивание мало что говорит о наборе моментов {t 1 , t 2 , t 3 …}. Это не означает, что t 2 так же далеко от t 1 , как и от t 3 . Он также не подразумевает направление, идет ли время от t 1 до t 3 или от t 3 до t 1 . Хотя пример с выпечкой предполагает естественное направление набора времен, порядок строго независим от направления.Порядок также не определяет размерность множества или большинство других свойств, которые обычно приписываются времени. Следующий уровень структуры, топология, поможет разобраться в некоторых из этих соотнесений со временем.

    Топология

    Топологические свойства — это свойства, инвариантные относительно «гладких» преобразований. Технически эти преобразования взаимно однозначны и двояко-непрерывны; и то, что они оставляют неизменной, — это так называемая структура соседства, которая задается выбором семейства открытых подмножеств, замкнутых относительно операций объединения и конечного пересечения.Интуитивно понятно, что преобразования, оставляющие эту структуру неизменной, соответствуют таким операциям, как растяжение или сжатие, а не таким операциям, как разрыв и склеивание. Кофейная чашка и пончик, говоря топологически, имеют одинаковую форму; если бы они были сделаны из бесконечно податливой резины, одно можно было бы плавно трансформировать в другое. Быть замкнутым, как круг, иметь ребро и быть одномерным — примеры топологических свойств. Никакое растяжение и сжатие не может (например) превратить круг в линию, заставить исчезнуть край или сделать одномерное множество двумерным.

    Многие вопросы философии времени на самом деле являются вопросами топологии времени: время закрыто или открыто? дискретный? разветвление? двумерный? ориентированный (направленный)? Формально ответы на эти вопросы определяются топологической структурой времени.

    Метрика

    После добавления топологической структуры к набору времен определяется большинство темпоральных свойств. Тем не менее, остается еще одно важное: продолжительность. Из множества {t 1 , t 2 , t 3 …} еще неизвестно, так ли далеко t 2 от t 1 , как и от t 3 — даже в конце концов заданы топологические свойства.Временное расстояние между двумя моментами не является топологическим инвариантом, поскольку его можно плавно растягивать или сокращать. Чтобы уловить идею временного расстояния, метрика должна быть помещена в топологическую структуру. Временная метрика — это функция, которая дает число, временное расстояние или продолжительность между любой парой моментов времени. (В теории относительности вместо этого налагается метрика пространства-времени ; см. ниже.)

    В принципе, математически возможно бесконечное число возможных метрик.Можно выбрать метрику, которая делает продолжительность между 1980 и 1990 годами вдвое большей, чем продолжительность между 1990 и 2000 годами. Однако такой выбор запутал бы почти всю науку. Например, из этого следует, что в 1990-х годах Земля вращалась вокруг Солнца в два раза быстрее, чем в 1980-х. Затем нужно было бы скорректировать остальную физику, чтобы она была совместима с этим результатом. Как подчеркивает Ханс Райхенбах, существуют более простые и более сложные варианты временной метрики.

    Время в классической физике

    Обычно считается, что время в классической физике имеет упорядоченную, топологическую и метрическую структуру линейной прямой.То есть он одномерен, непрерывен, бесконечен в обе стороны и так далее. Временная метрика — это именно та, что используется для реальной линии: между любыми двумя моментами времени, a и b, продолжительность равна b–a. Время в классической физике действительно обладает рядом замечательных свойств, три из которых будут упомянуты здесь. Первые два касаются метрических свойств времени, тогда как третье относится скорее к динамике, чем к самому времени.

    Во-первых, метрика времени не зависит от метрики пространства.Эта функция подразумевает, что количество времени между любыми двумя событиями не зависит от пути: если люди A и B покидают событие e 1 , а затем встречаются на более позднем событии e 2 , количество времени, прошедшее для A равно количеству времени, которое прошло для B. Различные пространственные расстояния, пройденные A и B, не имеют отношения к тому, сколько времени прошло между e 1 и e 2 .

    Во-вторых, одновременность абсолютна. Прежде чем объяснять «абсолютное», рассмотрим отношение «одновременно с».Для любого события e существует целый класс событий, одновременных с e. Действительно, отношение «одновременно с» является отношением эквивалентности в классической физике. Отношения эквивалентности рефлексивны, симметричны и транзитивны; для этого примера важно то, что они разбивают множество на непересекающиеся подмножества. Следовательно, отношение «одновременно с» делит множество всех событий на собственные подмножества, все члены которых одновременны друг с другом. Именно эти классы одновременных событий, а не сами события, полностью упорядочены.Что интересно в этом разделении в классической физике, так это то, что оно уникально. Классическая физика утверждает, что каждый наблюдатель, независимо от его состояния движения, в принципе согласен с тем, одновременны ли любые два события. Это наблюдение приводит к тому, что только одно разбиение (или слоение) является правильным. В этом смысле одновременность абсолютна — она не зависит от системы отсчета, но является независимым от наблюдателя фактом ньютоновского мира.

    В-третьих, классическая физика инвариантна относительно обращения времени.Рассмотрим последовательность положений частиц во времени (x 1 , t 1 ), (x 2 , t 2 ), (x 3 , t 3 )…(x 1 n ,т н ). Фундаментальные классические законы эволюции таковы, что если эта последовательность является решением законов, то таким же является и обращенная во времени последовательность (x n , t n )… (x 3 , t 3 ) , (х 2 ,t 2 ), (х 1 ,t 1 ). Классические законы инвариантны относительно преобразования −t для t.Это верно также для сколь угодно больших многочастичных систем и даже для классических полей. Если бык, зашедший в посудную лавку и впоследствии разбивший вазы, является законной историей, то и кучка разбросанных осколков вазы, самопроизвольно выпрыгивающих из земли и образующих совершенные вазы, когда бык пятится из посудной лавки.

    Время в специальной теории относительности

    В классической физике материальные процессы происходят на фоне пространства и времени, описанного выше. Переход от классической физики к специальной теории относительности обычно воспринимается как смена фоновой арены от классического пространства и времени к «пространству-времени» Германа Минковского.Эта новая сущность, пространство-время, фундаментальна, а пространство и время существуют только в производной форме. Согласно этой концепции, не существует одной метрики для времени и другой для пространства; скорее, существует одна пространственно-временная метрика, определяющая пространственно-временные расстояния между четырехмерными событиями. Эти пространственно-временные расстояния являются инвариантными свойствами пространства-времени. Время может быть отделено от пространства только способом, зависящим от наблюдателя; каждый отдельный возможный инерционный наблюдатель (тот, кто не чувствует никаких сил) делит пространство-время на пространство и время по-своему.В некотором смысле в пространстве-времени Минковского нет такого понятия, как время, если под «временем» понимать нечто фундаментальное.

    Однако в пространстве-времени Минковского есть два «времени», которые соответствуют различным аспектам классического времени, а именно, «координатное» время и «собственное» время. Сначала возьмем координатное время. Представьте себе стрелку в трехмерном евклидовом пространстве. Можно разложить эту стрелку относительно произвольного базиса {x, y, z}, измерив, как далеко простирается стрелка в направлении x, как далеко в направлении y и как далеко в направлении z, где x, y и z перпендикулярны, а основание стрелки лежит в начале координат.Одна и та же стрелка будет разлагаться по-разному в другом базисе {x’, y’, z’}. Как можно разложить вектор в евклидовом пространстве по бесконечному количеству различных оснований, так же можно разложить вектор четырехмерного пространства-времени по множеству различных оснований в пространстве-времени Минковского. Математически координатное время в специальной теории относительности — это всего лишь один компонент инвариантного пространственно-временного четырехвектора, так же как y’ — это один компонент евклидова пространственного вектора. В евклидовом случае значение стрелки вдоль первого компонента разложения зависит от базиса; точно так же и в пространстве-времени значение первого компонента — здесь координатного времени — зависит от системы отсчета.

    Второй бит остатка классического времени — так называемое собственное время. Собственное время — это своего рода параметр, связанный с индивидуальными траекториями в пространстве-времени. Его часто представляют как своего рода часы, привязанные к объекту посредством его движения. Это время является скаляром, то есть просто числом, и как таковое является инвариантом пространства-времени. Все наблюдатели согласятся со значением собственного времени для А, когда он путешествует из е 1 в е 2 ; все согласятся со значением собственного времени для B, когда она путешествует из e 1 в e 2 ; и все согласятся, что эти ценности не будут одинаковыми, если они пойдут разными путями.В отличие от классического времени, временное расстояние в пространстве Минковского не зависит от пространственного расстояния. Количество времени между любыми двумя событиями зависит от пути: если люди A и B покидают событие e 1 , а затем встречаются на более позднем событии e 2 , количество времени, прошедшее для A, в общем случае не равно равно количеству времени, прошедшему для B. Пространственные расстояния могут быть полностью отделены от временного расстояния только в данной инерциальной системе отсчета.

    Время в классической физике играет роль координатного времени и роль собственного времени.Небольшое размышление показывает, что он может выполнить эту задачу, потому что в классической физике количество времени между любыми двумя событиями не зависит от пути.

    Следует выделить три следствия перехода к специальной теории относительности. Во-первых, одновременность не является абсолютной в пространстве-времени Минковского. Одновременность — это временная характеристика, однако временное не отделяется от пространственного, кроме как в инерциальной системе отсчета. То, какие события одновременны друг с другом, зависит от наблюдателя.Учитывая пространственно-подобные события e 1 и e 2 , инерциальный наблюдатель A может (правильно) сказать, что они одновременны, тогда как инерционный наблюдатель B, движущийся с постоянной скоростью относительно A, может (правильно) сказать e 1 раньше, чем e 2 . В пространстве-времени Минковского они не расходятся во мнениях ни по одному факту, независимому от наблюдателя. В терминах предыдущего обсуждения можно сказать, что отношение «одновременно с» разделяет пространство-время Минковского, но только в рамках системы отсчета.

    Во-вторых, временной порядок в пространстве-времени Минковского является частичным, а не полным. Единственный временной порядок, с которым соглашаются все наблюдатели, – это порядок среди «подобных времени» событий. Подобные во времени связанные события — это события, которые в принципе связаны с любой частицей, движущейся медленнее скорости света в вакууме. Подумайте обо всех событиях, которые могут быть получены из любого данного события таким образом. Рассмотрим событие окончания начальной школы (e 1 ) и событие окончания средней школы (e 2 ).Очевидно, субсветовые частицы могли переходить от одного к другому; например, вы являетесь набором таких частиц. Однако из-за конечной скорости света есть много событий, которых такие частицы не могут достичь — например, что бы ни происходило на Альфе Центури одновременно с (в вашей системе отсчета) e 2 . То, что произошло на Альфе Центури одновременно с e 2 , не является независимым от наблюдателя фактом. Но то, что e 2 следует за e 1 , является независимым от наблюдателя фактом.Только времениподобные связанные события инвариантно упорядочены.

    В-третьих, и, пожалуй, наиболее известно, в некотором смысле время для движущегося наблюдателя течет медленнее, чем для покоящегося. Рассмотрим двух инерциальных наблюдателей, А и В, движущихся с постоянной скоростью относительно друг друга, и пусть часы покоятся в системе отсчета А. Глядя на тиканье часов, специальная релятивистская метрика влечет за собой, что B сделает вывод, что часы в системе отсчета A идут медленно. Этот эффект, известный как замедление времени, полностью симметричен: A обнаружил бы, что часы, находящиеся в состоянии покоя в системе B, тоже идут медленнее.Замедление времени имеет много экспериментально подтвержденных предсказаний, таких как то, что атомные часы на самолетах идут медленнее по сравнению с часами на суше, и что мезоны имеют более длительное время жизни, чем должны были бы с земной системы отсчета.

    Время в общей теории относительности

    Общая теория относительности, в отличие от специальной, рассматривает явление гравитации. Известно, что в нем устранена гравитационная сила Ньютона, а гравитационные явления рассматриваются как проявление искривления пространства-времени.Грубо говоря, идея состоит в том, что материя искривляет пространство-время, а кривизна пространства-времени объясняет гравитационные аспекты движущейся материи. Следовательно, самое большое концептуальное различие между специальной и общей теорией относительности заключается в том, что пространство-время Минковского плоское, тогда как общерелятивистское пространство-время может быть искривлено неопределенным числом способов. В противном случае, что касается времени, то опять-таки имеется разделение между координатным временем и собственным временем, отсутствие привилегированного расслоения пространства-времени, только частичная временная упорядоченность и возможность замедления времени.

    В терминах предыдущего деления кривизна — это метрическое свойство, поэтому основное различие между специальной и общей теорией относительности заключается в том, что метрика первой — всего лишь одна из многих возможных метрик, допускаемых последней. Общая теория относительности устанавливает различные ограничения между метрикой пространства-времени, или геометрией, и распределением материи-энергии. Думая об этих ограничениях как о законах общей теории относительности, общая теория относительности утверждает, что физически возможны разнообразные геометрии пространства-времени.Поскольку эти разные метрики допускают, а иногда и требуют разных топологий и даже упорядочений, время может иметь совершенно разные упорядоченные, топологические и метрические свойства в зависимости от модели пространства-времени. Некоторые последствия этого факта заслуживают особого внимания.

    Во-первых, существуют пространства-времени без единого глобального момента. В специальной теории относительности одновременность зависела от наблюдателя. Пространство-время Минковского можно было бы разделить или расслоить на последовательность трехмерных пространств, эволюционирующих вдоль одномерного времени неопределенным числом способов — четкое расслоение для каждого возможного инерциального наблюдателя.Хотя это может иметь место и в общей теории относительности, существуют модели пространства-времени, которые запрещают даже однократное расслоение пространства-времени на пространство и время. Знаменитое пространство-время Гёделя, названное в честь великого логика Курта Гёделя, является примером такого пространства-времени. Из-за эффектов кривизны в таких пространствах-временях невозможно найти даже единую глобальную всегда пространственную трехмерную поверхность. В таком пространстве-времени нет глобального момента времени. Невозможно представить мировую историю в таком пространстве-времени как последовательное движение трехмерных поверхностей во времени.

    Во-вторых, пожалуй, самое известное, в общей теории относительности есть модели, позволяющие путешествовать во времени. В этих моделях путешественник может начать с события e и, всегда путешествуя в локальное будущее (то есть в будущий световой конус e), в конечном итоге вернуться к событиям, которые относятся к прошлому e (то есть в прошлом световому конусу e). Действительно, эти модели позволяют вернуться к более раннему событию: мировая линия наблюдателя может пересечь e, а затем, по истечении некоторого собственного времени, снова пересечь e.Эти «причинные петли» называются замкнутыми времениподобными кривыми. Из многих моделей, позволяющих путешествовать во времени, модель Гёделя снова примечательна тем, что предоставляет путешественнику во времени самое полное меню возможностей: в этой модели можно (при наличии достаточного количества времени и энергии) получить из любого события e 1 к любому другому событию e 2 на всем пространстве-времени, включая случай, когда e 1 = e 2 .

    В-третьих, вопрос о том, бесконечно ли время или конечно, может зависеть от наблюдателя.При обсуждении пространства-времени Минковского было отмечено, что существуют разные способы разложения пространства-времени на пространство и время; в качестве альтернативы обычно существует много способов расслаивания пространства-времени. Когда рассматриваются нетривиальные топологии, существуют пространства-времена, согласующиеся с общей теорией относительности, которые делают вопрос о том, является ли время бесконечным или конечным, зависит от слоения. То есть существуют слоения одного и того же пространства-времени, делающие время конечным, и слоения, делающие время бесконечным. В пространстве-времени, допускающем два таких расслоения, на извечный вопрос о том, конечно или бесконечно время, можно было бы ответить условно.В таком мире не существует независимого от координат факта о том, как долго длится время. Вселенная может существовать бесконечное количество времени в соответствии с одной координацией или языком и конечное количество времени в соответствии с другой координацией или языком.

    Время в будущих физических теориях

    Как уже упоминалось, поскольку физические теории постоянно меняются, в результате изучения физики не возникает единой концепции времени. На горизонте исследований находятся различные программы «квантовой гравитации», предполагаемой теории, которая объединяет или, по крайней мере, делает непротиворечивой нашу лучшую теорию материи, квантовую теорию поля, и лучшую теорию пространства-времени, общую теорию относительности.Несмотря на спекулятивность, практически все эти программы вносят кардинальные изменения в концепцию пространства-времени, начиная от идеи, что пространство-время дискретно, и заканчивая идеей, что время является эмерджентным свойством, возникающим из каких-то более фундаментальных вещей.

    Философские споры

    В физике существует множество философских проблем, касающихся времени. Философы обсуждали физическую возможность путешествия во времени в общей теории относительности, возможность дискретного времени, природу инвариантности по отношению к обращению времени, возможность обратной причинности в физике, например, в симметричной во времени версии электромагнетизма Уилера-Фейнмана, возможность времени, возникающего из чего-то более фундаментального в квантовой гравитации, и многое другое.Кроме того, неудивительно, что многие темы, обычно рассматриваемые в контексте пространства, также имеют временные аналоги. Дискуссия об абсолютном и относительном, широко обсуждавшаяся Готфридом Лейбницем и Сэмюэлем Кларком, а затем и более чем сотней авторов, часто обсуждается в классическом контексте пространства; но эти аргументы в равной степени применимы к случаю времени, а в современной версии дебатов – к пространству-времени. И многие рассуждения об условности метрики применимы как к временной, так и к пространственной метрике (и, конечно, к пространственно-временной метрике).Здесь речь идет о том, фиксирует ли физическое время все фундаментальные свойства времени и так называемой проблеме направления времени.

    Время

    В известной терминологии Дж. Э. МакТаггарта временные отношения «раньше, чем», «позже, чем» и «одновременно с» называются «В-свойствами», а монадические свойства прошлого, настоящего и будущего называются «В-свойствами». «А-свойства». Тех, кто утверждает, что В-свойства являются фундаментальными характеристиками времени, называют сторонниками «беснапряженной» теории времени; тех, кто утверждает, что А-свойства являются фундаментальными, называют сторонниками «напряженной» теории времени.Большая часть работ по философии времени, особенно на протяжении двадцатого века, может быть описана как полемика между тенсерами и детенсерами.

    Поскольку категории «напряженный» и «ненапряженный» являются широкими зонтиками, охватывающими множество различных доктрин, вероятно, лучше не думать об этом как об одном споре. Лучший способ сформулировать дискуссию — представить ее по образцу дискуссии между дуалистами разума и тела и материалистами. Дуалисты находят описание разума в естественных науках либо неполным, либо просто неверным.Говорят, что различные свойства психических состояний — например, сознание — либо не учитываются, либо не поддаются описанию этими естественными науками. Материалисты возражают, либо отрицая реальность этих особенностей, либо объясняя, почему естественные науки действительно могут объяснить такие особенности.

    Можно представить дебаты о времени в той же форме. Хотя свойства, приписываемые времени, различаются в зависимости от физической теории, некоторые философы считают, что физическая теория постоянно упускала из виду одно или несколько существенных свойств времени.Физическая теория упорядочивает некоторые или все события во времени точно так же, как отношения правого и левого упорядочивают события в пространстве. В классической (релятивистской) физике для любой (некоторой) пары событий e 1 , e 2 физическая теория утверждает, является ли e 1 более ранним, поздним или одновременным с e 2 . Теории используют реляционные темпоральные свойства, а не монадические. Можно, конечно, сказать, что e 1 предшествует e 2 , но это означает, что e 1 предшествует e 2 .Физическая теория, кажется, требует только ненапряженных временных отношений. Вообще говоря, спор идет между теми, кто хотел бы добавить ко времени некую метафизическую характеристику, которую можно найти в науке, и теми, кто этого не сделал бы. Приводятся различные аргументы, чтобы показать, нужны или не нужны такие признаки, совместимы с наукой или несовместимы и т.д. Рассмотрим теперь три особенности, которые часто ощущаются упущенными физическим временем.

    настоящее

    Физическая теория не определяет, какое время сейчас.То есть он оценивает, какие события более ранние, более поздние и одновременные с какими другими событиями, но не упоминает, какие из всех наборов событий являются текущими. Некоторые философы утверждают, основываясь на опыте, анализе обычного языка или изучении загадок, связанных с изменением, что физическая теория упускает подлинное свойство времени, настоящее. Другие отвечают, что идея метафизически особого настоящего ошибочна. Лингвистические особенности настоящего объясняются через свойства индексов вообще.Поскольку нельзя овеществлять здесь, не следует овеществлять и сейчас. Затем предпринимаются попытки показать, что язык, мышление и поведение, приписывающие объективность настоящему, могут быть объяснены фактами о людях и их типичном физическом окружении.

    течение или становление

    Физическая теория также не описывает свойство, соответствующее течению времени или процессу становления. Опять же, различные события упорядочены, находятся на определенном расстоянии друг от друга и т. д., но кажется, что ничего не течет (например, Сейчас).Между событиями также не проводится такого различия, чтобы имело смысл говорить о том, что настоящее превращает нереальное будущее в реальное. Опять же, некоторые философы утверждают, основываясь на опыте или изучении различных головоломок, что в мире существует подлинное становление. К. Д. Брод, например, предложил модель, в которой прошлое и настоящее реальны, а будущее последовательно становится настоящим и, следовательно, реальным.

    стрела времени

    Если физическое время инвариантно относительно обращения времени, то оно нигде не различает одно направление времени.Но есть много асимметричных процессов: физические, такие как радиационная и термодинамическая асимметрии; метафизические, такие как асимметрия причинности и контрфактической зависимости; эпистемологические, например, о прошлом известно больше, чем о будущем; и эмоциональные, такие как то, что люди обычно больше заботятся о будущем, чем о прошлом. Чтобы объяснить одну или несколько из этих асимметрий, некоторые философы постулировали направленность физического времени. Другие отвечают, что физические асимметрии сами по себе не нуждаются в объяснении и что они, в свою очередь, могут объяснить другие асимметрии.Упомянув об одной возможной последовательности ходов, можно попытаться показать, что термодинамическая и радиационная временная асимметрия объясняют асимметрию памяти (у людей есть воспоминания о прошлом, а не о будущем), асимметрия памяти объясняет асимметрию знаний, а асимметрия знаний объясняет психологическая асимметрия.

    Есть также два известных концептуальных аргумента против идеи о том, что само время течет (и, в зависимости от модели становления, против становления). Один из них, парадокс МакТаггарта, утверждает, что идея течения времени приводит к логическому противоречию.Существенной для идеи о том, что время течет, говорит МакТаггарт, является идея о том, что события меняют свои А-свойства: например, событие смерти Сократа было будущим, затем настоящим, а затем прошлым. Таким образом, каждое событие имеет все три монадических свойства. Но это находится в прямом противоречии с утверждением, что если событие является будущим, оно не является прошлым. Мактаггарт и его сторонники заявляют, что любой способ разрядки противоречия, настаивая на том, что события не являются одновременно прошлым, настоящим и будущим, ведет к бесконечному регрессу.

    Другой аргумент, выдвинутый философами С. Д. Броудом и Дж. Дж. Смартом, начинается с замечания, что изменение — это всегда изменение некоторого свойства во времени. Движение, например, имеет разные местоположения в разное время. Итак, если время течет — если, скажем, настоящее движется, — тогда Брод и Смарт предполагают, что должно быть так, что настоящее движется относительно времени. Но на этот раз, утверждает Смарт, должно быть гипервремя; и если это гипер-время является разновидностью времени, оно должно течь по отношению к гипер-гипер-времени и так далее.Ответов на этот аргумент слишком много, чтобы рассматривать их все здесь.

    Неудивительно, что в этих дебатах участвуют соображения физики.

    Специальная теория относительности и время

    Некоторые также утверждают, что метафизически выделенное настоящее несовместимо со специальной теорией относительности. Причина очевидна: поскольку одновременность относительна, как монадическая характеристика событий, такая как присутствие, может зависеть от фрейма? В пространстве-времени Минковского будут случаи, когда для наблюдателя O 1 присутствует e 1 и e 2 позже, тогда как для наблюдателя O 2 присутствует e 2 и e 1 есть. позже.Предполагая, что присутствие не зависит от фрейма, возникает противоречие. Этот аргумент, первоначально выдвинутый Хилари Патнэм и Ч. В. Ритдейком, также может повлиять на позиции, утверждающие, что время течет, если течение осуществляется уникальным настоящим. Даже если это правильное рассуждение, само по себе оно не говорит о том, как разложить конфликт на посылки и заключение. Относительность опровергает настоящее или настоящее опровергает относительность? Натуралистически настроенные философы не склонны рассматривать последнее прочтение; но, строго говоря, если бы было достаточно предварительных оснований верить в привилегированное настоящее, то необходимо было бы рассмотреть альтернативы пространству-времени Минковского — например, встраивание релятивистских явлений в классическое пространство и время в манере Г.А. Лоренц благоволил.

    Общая теория относительности и время

    С точки зрения общей теории относительности атаки на времена из специальной теории относительности кажутся довольно ограниченными. Пространство-время Минковского может локально быть хорошим приближением к истинному глобальному пространству-времени, но, строго говоря, специальная теория относительности действительна только на плоскостях, которые касаются простых точек общей релятивистской геометрии. По-видимому, нет особых оснований полагать, что влияние общей теории относительности на напряженные дебаты будет отражать влияние специальной теории относительности.

    Как уже упоминалось, общая теория относительности берет из специальной теории относительности разделение между координатным временем и собственным временем и лишь частичное временное упорядочение. Вопрос в том, изгоняет ли он привилегированное расслоение пространства-времени на пространство и время. Ответ зависит от конкретной модели пространства-времени и от того, что подразумевается под «привилегированным». В некоторых моделях с реалистичным распределением материи и энергии можно определить глобальное космическое время. Космическое время определяется относительно среднего движения материи.Существует возможность тенсера, использующего космическое время, которое имитирует некоторые черты классического времени, такие как время становления, перехода и так далее. Проблемы с этим использованием включают тот факт, что космическое время может быть определено только в некотором подмножестве решений уравнений поля Эйнштейна, а также вопросы произвольности выбора функции космического времени.

    Имея в виду возможность космического времени, Курт Гёдель утверждал, что общая теория относительности не только не спасает времена, но фактически показывает, что время «идеально» или не является фундаментальным.Размышляя об упомянутом выше странном одноименном пространстве-времени, Гёдель утверждает, что очевидно, что время не течет в открытом им пространстве-времени. Но это означает, говорит Гёдель, что время не течет и в пространстве-времени актуального мира. Почему? Короче говоря, его идея состоит в том, что течение времени не должно быть случайным, но поскольку пространство-время Гёделя подчиняется тем же законам природы, что и реальный мир, оно отличается от этого мира только случайным распределением материи и энергии. Действительно, Гёдель зашел так далеко, что предположил, что течение времени существенно для времени, и, следовательно, пришел к выводу, что пространство-время Гёделя показывает, что в этом мире нет такой вещи, как время.

    Проблема направления времени

    До сих пор в этой статье описывались вопросы, касающиеся времени в фундаментальной или почти фундаментальной физике. Существует также философская проблема, возникающая из-за очевидного конфликта между тем, как микрофизика трактует время, и тем, как макроскопическая физика трактует время. В то время как микрофизика может быть инвариантной к обращению времени, физика, описывающая макроскопическое поведение, такое как нагрев или охлаждение тел до комнатной температуры, расширение газов и т. д., не является инвариантной к обращению времени.Рассмотрим объем первоначально локализованной пробы легкого газа, выделившейся в углу помещения. Со временем он распространится по доступному объему: (v 1 , t 1 ) (v 2 , t 2 ) (v 3 , t 3 )…, где v 3 v 2 v 1 и t 3 t 2 t 1 и так далее. В то время как классическая механика предполагает, что противоположный процесс сжатия от v 3 до v 1 является законным, термодинамика утверждает, что это не так.

    Наука статистической механики, по-видимому, примиряет эти два явления, вводя вероятностные соображения: процесс от v 3 до v 1 возможен, говорит статистическая механика, но крайне маловероятен, тогда как процесс от v 1 до v 3 весьма вероятно. Однако сама статистическая механика инвариантна относительно обращения времени. Ему удается констатировать, что эволюция от v 3 к v 1 маловероятна, а от v 1 к v 3 вероятна.Однако при более внимательном рассмотрении получается, что при заданных v 1 , v 3 более вероятно в любом направлении времени. Другими словами, он справедливо утверждает, что v 3 является вероятным состоянием для эволюции, но также подразумевает, что это вероятное состояние, из которого эволюционировали. Второй вывод явно неверен. Эта и связанные с ней проблемы занимали многих основоположников статистической физики, в том числе Людвига Стефана Больцмана, Дж. К. Максвелла, Йозефа Лошмидта и Эрнеста Цермело.Решения проблемы, по-видимому, требуют внесения временной асимметрии где-то в физику либо путем принятия временных асимметричных граничных условий, либо путем введения новых законов природы.

    См. также Философия физики; Теория относительности.

    Библиография

    Альберт, Дэвид. Время и Случай . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета, 2000.

    Арнцениус, Франк и Тим Модлин. «Путешествие во времени и современная физика.В The Stanford Encyclopedia of Philosophy (издание весной 2002 г.) , под редакцией Эдварда Н. Залты. Доступно на http://plato.stanford.edu/. Перепечатано в Time, Reality and Experience , под редакцией Крейга Каллендера. Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, 2002.

    Барбур, Джулиан Конец времени Лондон: Weidenfeld & Nicholson, 1999 Кембридж, Великобритания: издательство Кембриджского университета, 1983.

    Баттерфилд, Джереми, изд. Аргументы времени . Оксфорд: Британская академия, 1999.

    Каллендер, Крейг, изд. Время, реальность и опыт . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 2002.

    Каллендер, Крейг «Термодинамическая асимметрия во времени». В The Stanford Encyclopedia of Philosophy (издание весной 2002 г.) под редакцией Эдварда Н. Залты. Доступно на http://plato.stanford.edu/.

    Крейг, Уильям Л. Время и метафизика относительности .Дордрехт, Нидерланды: Kluwer, 2001.

    Дейнтон, Барри. Время и пространство . Итака, Нью-Йорк: издательство McGill-Queen’s University Press, 2001.

    Дорато, Мауро. Время и реальность: физика пространства-времени и объективность временного становления . Болонья, Италия: CLUEB, 1995.

    Эрман, Джон. «Попытка добавить небольшое направление к« проблеме направления времени »» Philosophy of Science 41 (1974): 15–47.

    Эрман, Джон. Удары, хруст, хныканье и визг .Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1995.

    Эйнштейн, Альберт. «Об электродинамике движущихся тел», перепечатанная и переведенная в . Принцип относительности , 35–65. Нью-Йорк: Довер, 1952.

    Фридман, Майкл. Основы теорий пространства-времени: релятивистская физика и философия науки . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета, 1983.

    Гёдель, Курт. «Замечание о связи между относительностью и идеалистической философией.В Альберт Эйнштейн: Философ-ученый , под редакцией П. Шилппа, 557–562. Ла Саль, Иллинойс: Открытый суд, 1949.

    Грюнбаум, Адольф. «Значение времени». В Основные вопросы в Философия времени , под редакцией Э. Фримана и В. Селларса, 195–228. Ла Саль, Иллинойс: Открытый суд, 1971.

    Грюнбаум, Адольф Философские проблемы пространства и времени , (2-е, расширенное издание) , Дордрехт, Нидерланды: Д. Рейдель, 1973.

    Хорвич, П. Асимметрии во времени: проблемы философии науки .Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 1987.

    Кроес, Питер. Время: его структура и роль в физических теориях . Synthese Library, 179. Дордрехт, Нидерланды: Kluwer, 1985.

    Le Poidevin, Robin, изд. Вопросы времени и времени . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1998.

    Ле Поидевин, Робин и Мюррей Макбит, ред. Философия времени. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1993.

    Льюис, Дэвид, «Парадоксы путешествий во времени». В Philosophical Papers , vol.2, под редакцией Дэвида Льюиса. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета, 1986.

    МакКолл, Сторрс. Модель Вселенной . Оксфорд: Clarendon Press, 1994.

    МакТаггарт, Дж. М. Э. «Нереальность времени». Разум Новая серия 68 (1908 г.): 457–484.

    Меллор, Д. Х. В реальном времени II . London: Routledge, 1998.

    Minkowski, H. «Пространство и время», как перепечатано и переведено в Принцип относительности , 73–91. Нью-Йорк: Дувр, 1952.

    Нерлих, Грэм. Что объясняет пространство-время . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 1994.

    Ньютон-Смит, У. Х. Структура времени . Лондон: Routledge, 1980.

    Пуанкаре, Анри. Наука и гипотезы . Нью-Йорк: Довер, 1952.

    Прайс, Хью. Стрела времени и точка Архимеда: новые направления физики времени . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета, 1996.

    Патнэм, Хилари. «Время и физическая геометрия. Journal of Philosophy 64 (1967): 240–247. Перепечатано в Сборнике статей Патнэма , том 1. Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press, 1975.

    Reichenbach, Hans. The Philosophy of Space and Time . New York: Dover, 1957.

    Reichenbach, Hans The Direction of Time . Berkeley: University of California Press, 1958.

    Rietdijk, C. “Строгое доказательство детерминизма, полученное из специальной теории относительности”. .» Философия науки 33 (1966): 341–344.

    Сэвитт, Стивен, изд. Стрелы времени сегодня: последние физические и философские исследования направления времени . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 1995.

    Сэвитт, Стивен. «Бытие и становление в современной физике». В The Stanford Encyclopedia of Philosophy (издание весной 2002 г.) под редакцией Эдварда Н. Залты. Доступно на http://plato.stanford.edu/.

    Скляр, Лоуренс. Пространство, время и пространство-время . Беркли: Калифорнийский университет Press, 1974.

    Скляр, Лоуренс. «Вверх, вниз, влево и вправо, прошлое и будущее». Nous 15 (1981): 111–129. Перепечатано в Философия Времени под редакцией Робина Ле Пуадевина и Мюррея Макбита. Oxford: Oxford University Press, 1993.

    Smart, JJC Проблемы пространства и времени . Лондон: Macmillan, 1964.

    Штейн, Х. «О теории относительности и открытости будущего». Философия науки 58 (1991): 147–167.

    Суинберн, Ричард. Пространство и время . Лондон: Macmillan, 1968.

    Уитроу, Г. Естественная философия времени . Оксфорд: Oxford University Press, 1961. (2-е издание, 1980 г.)

    Уильямс, Дональд К. «Миф о переходе». Журнал философии 48 (1951): 457–472.

    Юрграу, Палле. Гёдель встречает Эйнштейна: путешествие во времени во Вселенной Гёделя . La Salle, IL: Open Court, 1999.

    Крейг Каллендер (2005)

    Q: Что такое время? | Спросите математика/спросите физика

    Физик : Если оставить в стороне всю философию, лучший ответ принадлежит Эйнштейну, который сказал (после долгих размышлений), что «Время — это то, что измеряют часы».

    Термин «пространство-время» часто упоминается. И вы, возможно, пришли к (правильно) подозрению, что время и пространство тесно связаны и даже немного взаимозаменяемы. Время все-таки не совсем другое пространственное измерение (как обычное 3). Вот почему физики склонны говорить, что мы живем в «3+1 измерениях», в трех пространственных измерениях и одном временном измерении. Если кто-то скажет, что время — это «четвертое измерение», имейте в виду, что к нему прикреплена звездочка.

    Если вы пытаетесь измерить расстояние между двумя событиями и в 1 измерении, вы обнаружите, что это просто другой способ записи «абсолютного значения».В 2-х измерениях, что является теоремой Пифагора. И в 3-х измерениях. Заметили закономерность? Прикол в каждом из этих уравнений заключается в том, что независимо от того, как вы перемещаете или вращаете координаты, D всегда остается неизменным, чего и следовало ожидать. Если вы измерите аршин под любым углом, в любой точке мира, вы всегда будете измерять одну и ту же длину. «D» — единственное уравнение, которое делает это возможным.

    В 3+1 измерениях (стандартное пространство-время). Здесь x, y и z — координаты в пространстве событий 1 и 2, t — временные координаты этих событий, а C — скорость света.«L» — это мера расстояния в пространстве-времени, но для простоты это называется «пространственно-временной интервал». Возможно, вы заметили, что иногда при использовании этого уравнения вы берете квадратный корень из отрицательного числа. Не беспокойтесь об этом. Сила Интервала, L, заключается в том, что, как и D выше, L остается неизменным при изменении местоположения, вращении и даже движении (черт возьми), и это единственное уравнение, которое делает все это. Так скрыта во всей этой многословности большая разница между пространством и временем:

    .

    Время в L имеет знак минус.Что касается физики, то об этом. Весь ужас и странность специальной теории относительности (все растяжение времени, сокращение длины, разрушенная одновременность, все это) можно проследить до этого знака минус. Если бы вы захотели, вы могли бы определить время как направление в пространстве-времени, перед которым стоит минус в L. Я не думаю, что многие люди делают это (по крайней мере, немногие заземленные люди), но они могли бы, если бы действительно хотел.

    Оставить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.