Без вимірювань не може обійтися жодна людина. Вимірювання - це також один зі способів пізнання світу. З вимірюваннями тісно пов’язаний розвиток науки і техніки.

1. Як вимірювали наші предки. Для вимірювання відстаней людина здавна користувалася власним тілом. У стародавньому Вавилоні та Єгипті довжину вимірювали ступнею дорослої людини (анг. фут): ставили по черзі одну ногу перед іншою. Руки, кисті й пальці (лікоть, пальма, п’ядь, дюйм) використовували для вимірювання тканин (мал. 16). У Русі-Україні користувались мірою довжини «перестріл» - відстанню, яку пролетить стріла, випущена з лука. Одиницею довжини був крок.

Мал. 16. Давні міри довжини

За одиницю маси часто приймали масу зерна. У деяких країнах для зважування коштовного каміння використовували насінини ріжкового дерева (мал. 17, 1), які мають на диво однакову масу.

Мал. 17. Вивчаємо давні одиниці вимірювання

Завдання

Яка ширина дошки у ліктях, столу - у долонях, дверей - у футах (мал. 17)?

2. Що таке фізична величина. Яка твоя маса? А зріст? Яка температура повітря? Котра година? З якою швидкістю рухається автомобіль? Не задумуючись, щодня ти вимірюєш фізичні величини: лінійні розміри предметів (довжину, ширину, висоту), температуру, проміжки часу, швидкість. Довжина, площа, місткість (об’єм), температура, швидкість, маса, час - приклади фізичних величин (або просто величин).

Кожна фізична величина має свої одиниці вимірювання. Ті, якими користувалися наші предки, практичні, але неточні. Розміри тіла у всіх людей різні (мал. 17, 2), і стріла летить на різні відстані. Тому виникла потреба встановити стандартні одиниці вимірювання. Міжнародною одиницею вимірювання довжини обрали метр, маси - кілограм, часу - секунду. Для позначення величин використовують букви латинського алфавіту: t - час, m - маса, L - довжина, t °С - температура у градусах Цельсія.

Від одиниць вимірювання залежить числове значення величини. Наприклад, довжина столу L = 200 см = 2 м.

Виміряти величину - означає порівняти її з однорідною величиною, прийнятою за одиницю вимірювання.

Якщо ти визначаєш довжину стола вимірювальною стрічкою у сантиметрах, ти порівнюєш розміри стола із сантиметром; місткість посудини - літровою банкою, порівнюєш її з об’ємом 1 л.

3. Які прилади є у дослідників. Для спостережень і вимірювань дослідники використовують спеціальні прилади та лабораторне обладнання. Вимірювальні прилади мають шкалу, а цифрові - крок дискредитації (мал. 18). За нею визначають фізичні величини: мірною стрічкою, лінійкою чи рулеткою - довжину, термометром - температуру, годинником і секундоміром - проміжки часу, вагами - масу.

Мал. 18. Вимірювальні прилади: 1 - термометри; 2 - годинники; 3 - секундомір; 4 - вимірювальна стрічка; 5 - електронна рулетка; 6 - рулетка; 7 - лінійка; 8 - ваги

Збільшувальні прилади озброюють наше око для дослідження дуже малих тіл або тіл, розташованих на великих відстанях. Сучасні мікроскопи збільшують у 500 тисяч разів (мал. 20). За такого збільшення вушко голки мало б розмір стадіону. У найпотужніший телескоп астрономи спостерігають небесні тіла, що розташовані від нас на відстані 13 млрд світлових років.

Завдання

Які вимірювальні прилади є у тебе вдома?

Завдання

Крок дискретизації - це інтервал величини між двома найближчими значеннями найменшого розряду, які відображає цифровий прилад. Визнач крок дискретизації у годинника на малюнку 19, де: 1 - десятки годин; 2 - години; 3 - десятки хвилин; 4 - хвилини

Мал. 19

Це цікаво

У роках вимірюють не лише час. 1 світловий рік - одиниця вимірювання довжини. Це відстань, яку світло зі швидкістю 300 000 км/с проходить за 1 рік.

Запитання

Яка найважливіша деталь усіх збільшувальних приладів (мал. 20)? Люди яких професій використовують ці прилади?

Мал. 20. Збільшувальні прилади: 1 - бінокулярна лупа; 2 - лупа; 3 - штативна лупа; 4 - бінокль; 5 - шкільний телескоп; 6 - мікроскоп

Лабораторне обладнання використовують під час виконання практичних робіт і демонстраційних експериментів (мал. 21).

Мал. 21. Лабораторне обладнання: 1 - мензурка; 2 - мірний циліндр; 3 - склянка; 4 - штатив; 5 - лійка; 6 - колба; 7 - ступка з товкачиком; 8 - спиртовий пальник

Запитання

Довідайся, яке призначення цього обладнання.

4. Що таке ціна поділки шкали. Щоб виміряти фізичну величину, потрібно вміти користуватися вимірювальними приладами (мал. 18). Вимірювальні прилади мають шкалу з певною ціною поділки.

Розглянь свою лінійку (мал. 22). Рисочки і цифри - це шкала лінійки. Відстань між двома найближчими рисочками називають ціною поділки шкали. Найбільша відстань, яку можна виміряти за допомогою лінійки, має назву межа вимірювання. У лінійки, якою ти користуєшся на уроках, ціна поділки становить 1 мм. Тому лінійкою можна виміряти довжину з точністю до 1 мм. Межа вимірювання лінійки, зображеної на малюнку 22, - 306 мм.

Мал. 22. Ціна поділки та межа вимірювання лінійки

Як визначати ціну поділки

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ

• Довжина, площа, об’єм, температура, маса, час, швидкість - це фізичні величини. Кожна величина має числове значення, одиниці, позначення та прилад для вимірювання.

• Міжнародна одиниця довжини - метр, маси - кілограм, часу - секунда.

1. Які явища природи, що повторюються, ми використовуємо для вимірювання часу?

Перевір гіпотези:

1) вранці зріст людини більший, ніж увечері;

2) відстань між витягнутими в сторони руками дорівнює зросту людини. Переконай взяти участь у твоєму дослідженні рідних або друзів: що більше учасників експерименту, то достовірнішим буде результат. Якщо гіпотеза підтвердиться, спробуй її пояснити самотужки або знайти пояснення іншим способом.