KNOWLEDGE HYPERMARKET


Мир, в котором мы живем. Пространство и время

Гипермаркет знаний>>Физика>>Физика 7 класс>> Мир, в котором мы живем. Пространство и время


  •  Изучая  природу,  исследователи  раз­делили  все  объекты  физического  тирана  тикро-,  макро-  и  мегамир.  Вам  уже знакомы  эти  приставки,  и  вы  можете предположить,  чем  отличаются  эти три  понятия.  Однако  не  стоит  спе­шить с  ответом! Он  не так прост,  как может  показаться на  первый  взгляд.


1.характеризуем структурные уровни физического мира

Вся доступная для наблюдения  часть ма­териального мира, который нас окружает, называется Вселенной.

Диапазон размеров во Вселенной

Рис. 1.28.Диапазон размеров во Вселенной

Мельчайшими  объектами  Вселенной  явля­ются микрочастицы — молекулы, атомы и их со­ставляющие. Мир молекул, атомов и их состав­ляющих называют микромиром  (рис.  1.29).

Электронный микроскоп

Рис. 1.29 . Объекты микромира изучаются с помощью специаль­ных приборов —  электронных микроскопов

В микромире действуют законы,  заметно от­личающиеся от тех, с которыми сталкивается че­ловек в повседневной жизни. Так, одна из состав­ляющих  атома  микрочастица,  нейтрон  может свободно проникать сквозь толстые стены. Зако­ны, по которым «живут» микрочастицы, изучает квантовая  физика.  Благодаря  ее  достижениям появились  современные  компьютеры,  мобиль­ные  телефоны,  цифровые  видео-  и  аудиопроиг­рыватели  и  другая  «умная»  бытовая  техника.

Атомы  или  молекулы  могут  объединять­ся  в  большие  скопления —  макроскопические тела.  Примерами  макроскопических  тел  пре­жде  всего  являются  сам  человек,  а  также  все физические тела,  которые  его  окружают  (дере­во, дом, шкаф,  стол,  книга и  т.  п.).

Земля  и  другие  планеты  являются  макро­скопическими  телами  астрономического  масш­таба. Мир  планет  и  физических тел,  которые окружают  человека,  а  также  сам  человек  со­ставляют макромир (см. рис.  1.30). В макроми­ре господствует классическая физика. На основе законов  классической  физики  человечество  создало гигантские сооружения, гидро- и тепловые электростанции,  станки и технические устройства,  современные средства передвижения — поезда,  автомобили,  самолеты,  ракеты.

Объекты макромира

'Рис. 1.30 .  Объекты макромира


Однако  макромир  —  всего  лишь  «песчинка»  во  Вселенной.  Крохотные «светлячки»  звезд на ночном небе на самом деле представляют собой гигант­ские шары раскаленного  газа,  размеры которых  зачастую намного превыша­ют размеры нашего Солнца.  Расстояния между разбросанными во Вселенной звездами  огромны:  чтобы добраться  до  ближайшей  к  Солнцу  звезды,  двига­ясь  со  скоростью  пассажирского  поезда,  понадобилось бы  около  30 млн лет. Изменения в этом мире происходят настолько медленно, что время человечес­кой жизни кажется коротким мгновением. Так, наше Солнце возникло около 5000 млн лет назад и будет светить еще примерно 8000 млн лет.

Расстояния  здесь  измеряются  в  миллионах  километров,  время —  в  мил­лионах лет... Помните, какая из кратных приставок означает  «миллион»? Вер­но —  «мега».  Поэтому  ученые  и  называют мир  звезд,  звездных  скоплений  — галактик и других гигантских космических  объектов мегамиром  (рис.  1.31). Строение и эволюцию мегамира изучает специальная наука —  космология.


2. Различаем последовательность событий и продолжительность события

Пространство  и  время  являются  своеобразной  ареной,  на  которой «разыгрываются»  все  явления  и  процессы,  происходящие  в  окружающем нас  мире.  Чтобы  дать  полное  описание  какого-нибудь  события,  мы обязательно должны указать не только  где,  но и когда это событие произошло. Например, на­блюдая  за  соревнованиями  легкоатлетов  (рис. 1.32),  мы  всегда  фиксируем  (хотя  часто  и  не задумываемся  об  этом)  момент  времени  и  по­ложение  спортсмена  в  пространстве.  В  ином случае  определить победителя  было  бы  невоз­можно.

При  этом  мы  хорошо  понимаем,  что  спорт­смен,  который  первым  пересек  финишную черту,  сделал  это  до  того,  как  финишировали остальные участники  забега.  То  есть речь идет о  последовательности  событий,  когда  одно  из них происходит раньше,  чем другие.

Однако  даже  выяснив,  кто  стал  победи­телем  в  отдельном  забеге,  мы  не  будем  знать победителя  в  соревнованиях,  если  не  измерим отрезок  времени  с  момента  старта  спортсмена до  его  финиша  —  чтобы  сравнить  с  результа­тами остальных участников.  То есть,  как  гово­рят физики, необходимо установить продолжи­тельность события.

Продолжительность  события  —  это  промежу­ток  времени,  в  течение  которого  это  событие происходит.


Наша Галактика

Рис. 1.31. Наша Галактика —  Млечный Путь —  одна из милли­ардов галактик во Вселенной


Таким  образом,  для  того  чтобы  определить и продолжительность  одного  события,  и после­довательность всех событий,  мы измеряем про­межуток  времени.  Различие заключается в вы­боре начальных  моментов,  от  которых  ведется отсчет времени. Определяя продолжительность данного  события,  за  начальный  момент  мы принимаем  момент  начала  самого  события. При  определении  последовательности  событий начальный  момент  связывают  с  началом  одно­го общего для всех  события.

Например,  осенние  каникулы  (событие) начались  25  октября  и  продолжались  8  дней. В  данном  случае  промежуток  времени  8  дней означает  продолжительность  события.  За  на­чало отсчета времени принимаем начало самих каникул.

Дата  25  октября  указывает  на  последова­тельность  событий,  а  за  начало  отсчета  време­ни принимаем начало  календарного года.


Студенческие соревно­вания по легкой атлетике
Рис. 1.32 . Студенческие соревно­вания по легкой атлетике


Первые атомные часы —  эталон времени

Рис. 1.33  Первые атомные часы —  эталон времени


3. Знакомимся с единицами времени

Как  измерить  время?  Ответ на  этот воп­рос  подсказала  людям  сама  природа.  Дело в  том,  что  многие  процессы,  происходящие в природе,  являются периодическими.

Периодическим называют такой процесс, кото­рый  последовательно  повторяется  через  рав­ные  промежутки  времени.

Продолжительность  одного  такого  процесса может  служить  единицей  времени.  Например, вращение  Земли  вокруг  своей  оси —  периоди­ческий  процесс.  Поэтому  еще  с  древнейших времен  за  единицу  времени  принимались  сут­ки — продолжительность одного полного оборо­та  Земли  вокруг  своей  оси.  Затем  сутки  разде­лили  на  равные  доли,  получив  такие  единицы времени,  как  час  (ч),  минута  (мин),  секунда  (с). Час — это 1/24 часть суток, минута — 1/60 часть часа,  а секунда —  1/60 часть минуты.

Устанавливая  эти  единицы,  люди  считали, что  продолжительность  полного  оборота  Земли вокруг  ее  оси  всегда  одинакова.  Однако  изме­рения,  проведенные  учеными  с помощью  современных приборов,  показали,  что  это  не  совсем так.  Зато  периодические  процессы  в  микроми­ре  оказались  более  стабильными.  Поэтому  для большей  точности  измерения  времени  был  со­здан эталон*, основанный на периодических про­цессах,  происходящих внутри атома  (рис.  1.33). С помощью атомного эталона воспроизводят еди­ницу времени в СИ — секунду (с).

Самым распространенным прибором для из­мерения  времени  являются  часы.  Часы  могут отличаться и конструкцией, и точностью изме­рений (рис.  1.34),  однако их действие всегда ос­новано  на  одном  из  периодических  процессов.


Разные виды приборов  для измерения времени
Рис. 1.34  Разные виды приборов  для измерения времени


  • Подводим итоги

Вся доступная для наблюдения часть ма­териального  мира  называется  Вселенной.  Все объекты во Вселенной  разделяются на микро-, макро-  и  мегамир:  микромиром  называют  мир  атомов  и  мельчайших  час­тиц,  из  которых  они  состоят;  к  макромиру  относится  мир  планет  и  физи­ческих  тел,  которые  окружают  человека,  а  также  сам  человек;  мегамиром называют мир  звезд,  звездных  скоплений —  галактик,  а также других по­добных  объектов.

*  Эталон  —  это  тело  или  устройство  для  хранения и воспроизведения единицы физической величины.

Мир,  который нас  окружает,  существует в пространстве и  во  времени.

Измерение времени вызвано необходимостью получить ответ на два воп­роса:  «Как долго определенное событие происходило?»  и  «Когда это событие происходило?».  Ответ  на  эти  вопросы  позволяет  определить продолжитель­ность и последовательность событий.

За  единицу времени  принимают продолжительность  того  или  иного  пе­риодического процесса.  В СИ  в  качестве  единицы  времени  используется  се­кунда.


  • Контрольные вопросы

1.  Какие  объекты  во  Вселенной  относятся  к  мегамиру,  макромиру и  микромиру? 

2.  Чем  отличаются  понятия  «продолжительность событий»  и  «последовательность  событий»? 

3.  Какой  процесс  назы­вают  периодическим? 

4.  Приведите  примеры  процессов,  продолжи­тельность  которых  могла  бы  служить  единицей  времени. 

5.  Какие единицы времени вы  знаете?


  • Упражнения

1 . Промежуток  времени  между  двумя  полнолуниями  составляет 29,5  суток.  Выразите  его  значение  в  других  единицах  (часах,  ми­нутах,  секундах).

2.  На решение задачи по физике Диме понадобилось 0,15 часа, а его дру­гу Денису —  540  с.  Кто из мальчиков быстрее  справился  с  задачей?


  • Физика и техника в Украине


Институт метроло­гии

Национальный  научный  центр  «Институт метроло­гии»  (Харьков)

Метрология  —   это  наука  о  разнообразных  измере­ниях:  как  их  производить,  с  помощью  каких  приборов, как  достичь  соответствующей  точности.  Без  метроло­гии сегодня  невозможно проведение научных исследо­ваний,  вообще научный  прогресс.

Материальной  базой  всех  современных  измере­ний  являются  соответствующие  эталоны,  которые есть в каждом развитом  государстве. Большинство украинских  государственных эталонов  (око­ло 40 единиц) создано и хранится в Национальном научном центре «Институт метрологии» в  Харькове.  В  частности,  это  эталоны  длины,  массы,  температуры,  времени  (см.  рисунок), уровня  радиации  и  другие.  Вспомните,  что  радиостанции  транслируют  сигнал  «Сверьте ваши  часы». Точность этого  сигнала  проверяется  именно  в Институте метрологии.


Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. — X.: Издательство «Ранок», 2007. — 192 с.: ил.

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока и опорный каркас
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 
1236084776 kr.jpg акселеративные методы обучения

Практика
1236084776 kr.jpg тесты, тестирование онлайн
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg практикумы и тренинги
1236084776 kr.jpg вопросы для дискуссий в классе

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg видео- и аудиоматериалы
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg статьи (МАН)
1236084776 kr.jpg литература основная и дополнительная
1236084776 kr.jpg словарь терминов

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg календарные планы
1236084776 kr.jpg учебные программы
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg обсуждения

New2.jpg Идеальные уроки-кейсы

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

This is a cached copy of the requested page, and may not be up to date.

Sorry! This site is experiencing technical difficulties.
Try waiting a few minutes and reloading.

(Can't contact the database server: Too many connections (127.0.0.1))


You can try searching via Google in the meantime.
Note that their indexes of our content may be out of date.