2.3 Расстояние в физике
Вернемся теперь к вопросу о расстоянии Как далеко отстоят от нас окружающие нас предметы и как велики они ?
Всем известно что для измерения расстояний нужно взять какую-нибудь единицу длины и считать сколько единиц укладывается в данном отрезке
Но как измерить те предметы которые меньше единицы длины ?
Как подразделить выбранную единицу длины ?
А точно также как и время :
Мы берём меньшую единицу длины и считаем сколько таких единиц укладывается в большей
Таким образом мы сможем измерять всё меньшие и меньшие длины Однако под расстоянием мы понимаем не только то что можно измерить метром
Как например измерить расстояние между вершинами двух гор ?
Здесь на помощь приходит уже другой метод измерения расстояний трангуляция
Хотя это означает использование другого определения понятия “расстояния” но в тех случаях когда есть возможность применить оба метода они дают одинаковые результаты
Этим методом например была определена высота первого искусственного спутника Земли (рис 3 )
рис 3 Определение высоты искусственного спутника Земли методом трангуляции
Она оказалась равной приблизительно 5*105 км
При большей тщательности измерений тем же самым методом определялось расстояние до Луны
оказалось что Луна удалена от нас на расстояние 4*108 км
В последние годы достигнуты большие успехи в определении расстояния от Земли до ближайших объектов Солнечной системы с помощью прямой радиолокационной связи
Здесь мы имеем дело с ещё одним определением понятия “расстояние” Нам известна скорость распространения света (а значит и радиоволн) и мы предполагаем что эта скорость постоянна
Послав волну по направлению к объекту Солнечной системы мы считаем время до прихода отраженной волны
А зная время и скорость мы получаем расстояние
А как измерить расстояние до звезд находящихся настолько далеко от нас что невозможно пользоваться методом трангуляции ?
Астрономы изобретают всё новые и новые методы измерения расстояний Так они научились определять размеры и яркость звезд по их цвету Оказалось что цвет и яркость многих близлежащих звёзд расстояние до которых определялось методом трангуляции в большинстве своём связаны гладкой зависимостью
Если теперь измерить цвет отдалённой звезды то по этой зависимости можно определить её истинную яркость а измеряя её видимую яркость(вернее потому насколько звезда кажется нам тусклой) можно
вычислить расстояние до неё
(Для данной истинной яркости видимая яркость уменьшается как квадрат расстояния)
Этим методом было определено что расстояние от Земли до центра нашей Галактики составляет приблизительно 1020 степени м
Данные о размере нашей галактики дают ключ к определению ещё больших межгалактических расстояний
Предполагая что размеры галактик приблизительно одинаковы мы можем определить и расстояния до них мы измеряем угловой размер галактики ( т е угол который она занимает на небосводе) знаем её диаметр а стало быть можно вычислить расстояние
Опять та же трангуляция
С помощью гигантских телескопов ( например Паломарского в США) были получены фотографии неимоверно далёких галактик
Сейчас предполагают что расстояние до некоторых из них равно половине размера Вселенной (1026 м) – наибольшего расстояния которое можно представить
Обратимся теперь к малым расстояниям
Подразделить метр просто Без особых трудностей можно разделить его на тысячу равных частей (миллиметр)
Таким же путём хотя несколько сложнее ( используя хороший микроскоп ) можно разделить миллиметр на тысячу равных частей и получить микрон
Однако продолжить
это деление становится трудно поскольку
невозможно “увидеть” объекты
меньше чем длина волны видимого
света(около 5*10
С помощью электронного микроскопа можно получить фотографии позволяющие увидеть и измерить ещё меньшие объекты вплоть до 10-8 степени м (например вирусы)
А с помощью косвенных измерений (своего рода трангуляции в микроскопическом масштабе) можно измерять всё более и более меньшие объекты
Например методами рентгенографии(основанными на явлении дифракции рентгеновских лучей при прохождении через вещество) можно определить размеры атомов (около 10-10 м )
Дальше в шкале
расстояний имеется довольно большая
незаполненная “щель” между атомными
размерами 10
Для определения ядерных размеров применяются уже совсем другие методы : измеряется видимая площадь или так называемое эффективное поперечное сечение если же мы хотим определить радиус то пользуемся формулой поскольку ядра можно приближённо рассматривать как сферические Эффективные сечения ядер можно определять пропуская пучок частиц высокой энергии через тонкую пластинку вещества и измеряя число частиц не прошедших сквозь неё
Высокоэнергетические частицы прорываются сквозь облако электронов но при попадании в тяжелое ядро останавливаются или отклоняются Предположим что у нас есть пластинка толщиной 1 см
На такой толщине укладывается приблизительно 108 степени атомных слоёв
Однако ядра настолько малы что вероятность того что одно ядро закроет другое очень незначительна (здесь 1%)
Вероятность того же что очень маленькая частица столкнётся с ядром равна отношению площади занимаемой ядрами к общей площади пластины
Пусть над областью с общей площадью А по всей толщине пластины находится N атомов Тогда доля площади закрытой ядрами будет n
где – эффективное поперечное сечение
Пусть теперь число частиц в пучке до пластинки равно n1 а после неё n2
Радиус ядер вычисляется из равенства
Из этих экспериментов нашли что радиусы ядер лежат в пределах от 10-15 до 6*10-15 м
Кстати единица длины 10-15 м называется Ферми в честь Энрико Ферми (1901-1958)
Что можно ожидать в области ещё более меньших расстояний ? Можно ли их измерять ?
На этот вопрос пока не ответа
Может быть именно здесь в каком-то изменении понятия пространства или измерения на малых расстояниях кроется загадка ядерных сил
В заключение я хотел бы отметить следующее:
1 Результаты измерения времени и расстояния зависят от наблюдателя Два наблюдателя движущиеся друг относительно друга измеряя один и тот же предмет или длительность одного и того же процесса получают разные значения хотя казалось бы мерили одно и то же
Состояния и интервалы времени в зависимости от системы координат (т е системы отсчета) в которой проводят измерения имеют различную величину
2 Законы природы не позволяют выполнять абсолютно точные измерения расстояний или промежутков времени
Я уже упоминал ранее что ошибка в определении положения предмета не может быть меньше чем
(Соотношение неопределённостей Гейзенберга)
Как уже говорилось эта неопределённость в определении положения предмета связана с волновой природой частиц
Относительность пространства и времени приводит к тому что измерения интервалов времени также не могут быть точнее чем
где E- ошибка в измерении энергии того процесса продолжительностью которого мы интересуемся
Чтобы знать более точно когда что-то произошло поскольку наши знания об энергии участвующей в процессе будут менее точными
Эта неопределённость времени так же как и неопределённость положения связана с волновой природой вещества
Что такое формула расстояния в физике? – Обзоры Вики
Чтобы найти расстояние, используйте формулу для расстояния д = ст, или расстояние равно скорости, умноженной на время.
Отсюда, как обозначается расстояние? Расстояние до объекта можно определить как полный путь, пройденный объектом. Например. если автомобиль проедет 5 км на восток и повернет на север еще на 8 км, то общее расстояние, пройденное автомобилем, составит 13 км.
Что такое расстояние в 9 классе физики? Класс 9: Расстояние и перемещение — Движение, Класс 9, Научные заметки — Класс 9. … Расстояние: Длина фактического пути между начальным и конечным положением движущегося объекта в заданном временном интервале.
Дополнительно Что такое формула класса расстояния 9? Часто задаваемые вопросы о формулах расстояния для класса 9
Расстояние между координатой P(x1 , y 1) и координата Q(x2 , y 2) рассчитывается по формуле расстояния: д = √[(х2 – Икс1)2 + (у2 – у1)2] Расстояние точки P(x, y) от начала координат равно √(x2 + у2)
Что такое дистанционный класс 7? Расстояние фактическая длина пути, пройденного объектом за заданный интервал времени при движении.
Что называется расстоянием?
Расстояние численное измерение того, насколько далеко друг от друга находятся объекты или точки.. В физике или повседневном использовании расстояние может относиться к физической длине или оценке, основанной на других критериях (например, «на два округа больше»). Расстояние от точки A до точки B иногда обозначается как.
Что такое расстояние в 11 классе физики? Расстояние фактическая длина пути, пройденного объектом за заданный интервал времени при движении.
Что такое Ncert расстояние? Расстояние фактическая длина пути, пройденного объектом.
Что такое расстояние краткий ответ?
Что такое Расстояние? Расстояние полное движение объекта без учета направления. Мы можем определить расстояние относительно того, сколько земли покрыло объект, несмотря на его начальную или конечную точку.
Также Что такое формула расстояния Class 10? Расстояние между точками P (x1, y 1) и Q (х2, y 2) является PQ = √(x2 – х1) 2 + (у2 – у1)2 , которая называется формулой расстояния.
Может ли расстояние быть равным нулю?
Да. Расстояние может быть равно нулю, когда объект находится в состоянии покоя. Расстояние — это мера того, насколько далеко друг от друга находятся объекты. Его также можно определить как длину пути между любыми двумя точками.
Как измеряется расстояние? Чай Единицей измерения расстояния в СИ является метр (м).. Короткие расстояния могут быть измерены в сантиметрах (см), а большие расстояния могут быть измерены в километрах (км). Например, вы можете измерить расстояние от низа до верха листа бумаги в сантиметрах, а расстояние от дома до школы в километрах.
Какова формула расстояния и смещения?
формула расстояние = скорость умноженная на время. формула водоизмещения=конечная позиция-начальная позиция.
Равно ли расстояние скорости во времени?
Вы можете узнать среднюю скорость объекта, если знаете пройденное расстояние и время, которое на это потребовалось. Формула скорости: скорость = расстояние ÷ время.
Что такое пройденное расстояние? Пройденное расстояние равно общая длина пути, пройденного между двумя позициями. Пройденное расстояние не является вектором. Он не имеет направления и, следовательно, не имеет отрицательного знака. Например, расстояние, которое проходит профессор, равно 2.0 м 2.0 text{ м} 2.
Что такое определение расстояния в математике? Расстояние между двумя точками — это длина пути, соединяющего их.
Что такое скорость и ее единицы?
Скорость определяется как скорость изменения расстояния тела по отношению ко времени. Его единица в СИ км / с.
Каково расстояние между P и Q? Формула расстояния
PQ=√(x2−x1)2+(y2−y1)2.
Что такое формула расстояния и формула сечения?
Полученная из теоремы Пифагора формула расстояния используется для определения расстояния между двумя точками на плоскости. Теорема Пифагора, а2 + Ь2 = с2 а 2 + Ь 2 = с 2 , основан на прямоугольном треугольнике, где a и b – длины катетов, примыкающих к прямому углу, а c – длина гипотенузы.
2}. AB=(x2−x1)2+(y2−y1)2 .
Расстояние больше перемещения?
Единственный способ, которым смещение и расстояние для движения одного и того же объекта за один и тот же период времени были бы равными, – это если бы движение было прямолинейным. Если движение не было прямой линией, расстояние было бы больше смещения.
Может ли расстояние быть равно перемещению? Важно отметить, что пройденное расстояние не должно равняться величине смещения (т.е. расстояние между двумя точками). В частности, если объект меняет направление в своем путешествии, общее пройденное расстояние будет больше, чем величина смещения между этими двумя точками.
Почему расстояние всегда положительно?
Объяснение: Когда объект перемещается в другую позицию, его перемещение равно второй позиции минус первая позиция. … Слово расстояние означает, насколько далеко перемещается объект независимо от направления. Он всегда положительный и равно абсолютному значениюили величина смещения.
Расстояние и перемещение: определение, примеры, формула
Так или иначе люди перемещаются из одного места в другое, эта форма движения также применима к любому объекту. Сегодня мы обсудим определение, формулу, различия и примеры расстояния и смещения.
Как найти смещение в физике
Включите JavaScript
Как найти смещение в физике
Содержание
What is a distance?
Расстояние можно определить как общее перемещение объекта независимо от направления. Мы также можем сказать, что расстояние — это количество земли, которое объект преодолел от своей начальной точки до конечного пункта назначения. Расстояние также можно рассматривать как скалярную величину, то есть расстояние до объекта не зависит от направления его движения.
Это полный путь, пройденный объектом. Мы можем использовать следующую формулу для расчета расстояния:
Расстояние[d] = Скорость[с] x Время[t]
Подробнее: Три закона движения Ньютона
Что такое перемещение?
Смещение просто относится к изменению положения конкретного объекта. Например, объект перемещается из точки А в точку Б, благодаря этому процессу произошло перемещение. Смещение представляет собой векторную величину и имеет как величину, так и направление. Приведенную ниже формулу можно использовать для расчета смещения
Смещение [с] = скорость [v] x время [t]
Differences Between Distance and Displacement
The table below will show us the differences between distance and displacement:
| S/N | Distance | Displacement | |
| 1. | Расстояние — это полное движение объекта независимо от направления. | Смещение — это изменение положения объекта. | |
| 2. | Не уменьшается со временем. | В некоторых случаях может уменьшаться со временем. | |
| 3. | Это скалярная величина; у него есть величина, но нет направления. | Это векторная величина; она имеет как величину, так и направление | |
| 4. | Единица СИ – метр [м] | Единица СИ – метр [м] | 0075 |
Подробнее: Связь между силой и движением
Чтобы понять разницу между расстоянием и перемещением, вы должны понимать определение, данное выше. Кроме того, вы должны понимать, что векторная величина, такая как смещение, учитывает направление, а скалярная величина, такая как расстояние, не знает направления. То есть если объект меняет направление своего движения, перемещение фиксирует это изменение; перемещение в противоположном направлении фактически начинает отменять смещение, которое когда-то было записано.
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о расстоянии и смещении:
Подробнее: Как сила изменяет состояние движения
Примеры и расчеты
Хороший пример расстояния и смещения, поскольку смещение является векторной величиной, т.е. общее изменение положения объекта. Допустим, объект перемещается на 4 метра на восток, на 2 метра на юг, на 4 метра на запад и на 2 метра на север.
Общее расстояние, на которое переместился объект, составляет 12 метров, [distance=12] смещение при движении объекта. Итак, [displacement=0], это потому, что смещение должно учитывать направление.
это векторная величина, поэтому 4 метра на восток исключают 4 метра на запад и 2 метра на юг
Отменить 2 метра на север.
Еще один хороший пример расстояния и перемещения можно увидеть в положении человека, который движется из точки A в B, затем в C и D. Чтобы определить перемещение и расстояние, пройденное человеком
За три минуты.
Человек преодолевает расстояние;
Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Расстояние от A до B = 180 м
B – C = 140 м
C – D = 100 м
Итак, пройденное расстояние равно [180140100] = 420 м
Перемещение составит 140 м.
Подробнее: Знакомство с плавучестью
Мистер Джон путешествует 290 миль на север, а затем возвращается на юг еще 105 миль, чтобы выбрать йогурт в продуктовом магазине. Каково полное водоизмещение мистера Джона?
Решение
Отправная точка мистера Джона Xi = 0
Его конечное положение XF равно пройденному расстоянию N минус расстояние на юг
Calculating displacement, i.e., ”d”
D = X = [XF Xi]
D = [290 mi N 105 mi N] 0
D = 185 мин.
Подробнее: Формы энергии: кинетическая и потенциальная энергия
Это все, что касается этой статьи, где обсуждаются определение, формула, различия и примеры расстояния и перемещения. Я надеюсь, что вы получили много от чтения, если это так, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся.
Расстояние и смещение — определение и различие
Последнее обновление: Teachoo, 1 марта 2023 г.
Расстояние – это фактическая длина пути, пройденного объектом.
Что такое смещениеСмещение — это кратчайшее расстояние между начальным и конечным положением объекта.
Пример 1
Расстояние от Дели до Мумбаи 1500 км.
Расстояние от Мумбаи до Бангалора 1000 км.
Расстояние от Дели до Бангалора 2000 км.
Предположим, Санджай едет из Дели в Мумбаи, а затем из Мумбаи в Бангалор.
Тогда каковы расстояние и перемещение, пройденное им
В этом случае
Пройденное расстояние = расстояние от Дели до Мумбаи + расстояние от Мумбаи до Бангалора.
= 1000 + 1500
= 2500 км
Перемещение = Расстояние от Дели до Бангалора
=2000 км
Примечание
Расстояние, пройденное движущимся объектом, никогда не может быть равно 0
Но смещение может быть 0
Пример 2
Предположим, человек путешествует из Дели в Мумбаи за 1500 км.
Затем он возвращается из Мумбаи в Дели, преодолевая еще 1500 км.
Пройденное расстояние = расстояние от Дели до Мумбаи + расстояние от Мумбаи до Дели
=1500 + 1500
= 3000 км
Смещение = 0
(поскольку его начальная позиция и конечная позиция – Дели)
Путешествие по круговому путиВ этом случае расстояние можно рассчитать по формуле длины окружности.
Окружность круга = 2 π R
Однако Displacement будет равен 0, если объект завершает полный круг.
как и при завершении круга, начальное и конечное положение одинаковы.
Пример 3
Предположим, человек бегает по круглому парку и завершает один круг.
Диаметр парка 20 метров.
Тогда каковы расстояние и перемещение, пройденное им
Таким образом, радиус парка равен 20/2 = 10 м.
Пройденное расстояние = 2π×r
= 2 × 22/7 × 10
= 62,85
Смещение = кратчайшее расстояние между начальной и конечной точкой
Поскольку начальная точка = конечная точка, смещение = 0.
Примечание
Расстояние — скалярная величина, а Смещение — векторная величина.Скалярная величина означает те величины, которые имеют величину.
Векторная величина означает те величины, которые имеют как величину, так и направление.
Пример 4
Предположим, человек едет из Кашмира в Каньякумари, он преодолевает расстояние 3000 км на юг.
Тогда каковы расстояние и перемещение, пройденное им
В этом случае,
Расстояние = 3000 км
Водоизмещение = 3000 км в южном направлении
Разница между расстоянием и смещением
| Расстояние | смещение |
Смещение — это кратчайшее расстояние между начальным и конечным положением объекта. | |
| Это скалярная величина. | Это векторная величина. |
| Путь, пройденный телом, никогда не может быть равен нулю. | Перемещение тела может быть равно нулю. |
| Расстояние может быть положительным или нулевым. | Смещение может быть положительным, отрицательным или нулевым. |
"}”>
Расстояние — это фактическая длина пути, пройденного объектом.Как найти расстояние и смещение, если человек путешествует по зигзагообразному пути?
Расстояние можно найти, сложив всю пройденную длину
Смещение можно найти, соединив начальную и конечную точки прямой линией, длина струны даст смещение.
Вопросы
1 Страница 100 – Объект переместился на расстояние. Может ли он иметь нулевое смещение? Если да, подтвердите свой ответ примером.
Посмотреть ответ
Q 2 Страница 100 – Фермер движется по границе квадратного поля со стороной 10 м за 40 с.