Что измеряется в метрах в физике
Что измеряется в метрах в физике
Метр (русское обозначение: м; международное: m; от др.-греч. μέτρον — мера, измеритель) — единица измерения длины и расстояния в Международной системе единиц СИ. Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 
секунды.
Содержание
История
Метр был впервые введён во Франции в XVIII веке и имел первоначально два конкурирующих определения:
Первоначально за основу было принято первое определение (8 мая 1790, Французское Национальное собрание). Однако, поскольку ускорение свободного падения зависит от широты и, следовательно, маятниковый эталон недостаточно воспроизводим, Французская Академия наук в 1791 предложила Национальному собранию определить метр через длину меридиана. 30 марта 1791 это предложение было принято. 7 апреля 1795 Национальный Конвент принял закон о введении метрической системы во Франции и поручил комиссарам, в число которых входили Ш. О. Кулон, Ж. Л. Лагранж, П.-С. Лаплас и другие учёные, выполнить работы по экспериментальному определению единиц длины и массы. В 1792—1797 гг. по решению революционного Конвента французские ученые Деламбр (1749—1822 гг.) и Мешен (1744—1804 гг.) за 6 лет измерили дугу парижского меридиана длиной в 9°40′) от Дюнкерка до Барселоны, проложив цепь из 115 треугольников через всю Францию и часть Испании. Впоследствии, однако, выяснилось, что из-за неправильного учёта полюсного сжатия Земли эталон оказался короче на 0,2 мм; таким образом, длина меридиана лишь приблизительно равна 40 000 км.
Первый прототип эталона метра был изготовлен из латуни в 1795 году.
Следует отметить, что единица массы (килограмм, определение которого было основано на массе 1 дм³ воды), тоже была привязана к определению метра.
Во время правления Наполеона метрическая система распространилась по всей Европе. Только в Великобритании, которая не была завоёвана Наполеоном, остались традиционные меры длины: дюйм, фут и ярд.
В 1889 был изготовлен более точный международный эталон метра. Этот эталон изготовлен из сплава 90 % платины и 10 % иридия [3] и имеет поперечное сечение в виде буквы «X». Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр был признан в качестве стандартной единицы длины. Этот эталон всё ещё хранится в Международном бюро мер и весов, хотя больше по своему первоначальному назначению не используется.
С 1960 было решено отказаться от использования изготовленного людьми предмета в качестве эталона метра, и с этого времени по 1983 метр определялся как число 1 650 763,73, умноженное на длину волны оранжевой линии (6 056 Å) спектра, излучаемого изотопом криптона вакууме.
Современное определение метра
Из этого определения следует, что в системе СИ скорость света в вакууме принята равной в точности 299 792 458 м/с. Таким образом, определение метра, как и два столетия назад, вновь привязано к секунде, но на этот раз с помощью универсальной мировой константы.
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ. Существуют также внесистемные единицы измерения: микрон, равный 1 мкм, и ангстрем (Å), равный 0,1 нм, но их применение не рекомендуется.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 10 1 м | декаметр | дам | dam | 10 −1 м | дециметр | дм | dm |
| 10 2 м | гектометр | гм | hm | 10 −2 м | сантиметр | см | cm |
| 10 3 м | километр | км | km | 10 −3 м | миллиметр | мм | mm |
| 10 6 м | мегаметр | Мм | Mm | 10 −6 м | микрометр | мкм | µm |
| 10 9 м | гигаметр | Гм | Gm | 10 −9 м | нанометр | нм | nm |
| 10 12 м | тераметр | Тм | Tm | 10 −12 м | пикометр | пм | pm |
| 10 15 м | петаметр | Пм | Pm | 10 −15 м | фемтометр | фм | fm |
| 10 18 м | эксаметр | Эм | Em | 10 −18 м | аттометр | ам | am |
| 10 21 м | зеттаметр | Зм | Zm | 10 −21 м | зептометр | зм | zm |
| 10 24 м | йоттаметр | Им | Ym | 10 −24 м | йоктометр | им | ym |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике | |||||||
Соотношение с другими единицами измерения
| Метрическая единица, выраженная через единицу, не входящую в СИ | Единица, не входящая в СИ, выраженная через метрическую единицу | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 метр | ≈ | 39,37 | дюймов | 1 дюйм | ≡ | 0,0254 | метров | ||
| 1 сантиметр | ≈ | 0,3937 | дюймов | 1 дюйм | ≡ | 2,54 | сантиметров | ||
| 1 миллиметр | ≈ | 0,03937 | дюймов | 1 дюйм | ≡ | 25,4 | миллиметров | ||
| 1 метр | ≡ | 1·10 10 | ангстрем | 1 ангстрем | ≡ | 1·10 −10 | метр | ||
| 1 нанометр | ≡ | 10 | ангстрем | 1 ангстрем | ≡ | 100 | пикометров | ||
Погонный метр
Погонный метр — единица измерения количества длинномерных объектов (обычно изделий, материалов и т. п.), соответствующая куску или участку длиной 1 метр. Погонный метр ничем не отличается от обычного метра, это единица, которой измеряют длину материала независимо от ширины. Погонным метром могут, например, измерять кабельные каналы, трубы, плинтуса, оконные уплотнители, ткани. Хотя для тканей правильнее было бы измерять их площадь, но если ширина ткани подразумевается известной и постоянной — используется понятие «погонный метр» (как правило, ширина ткани составляет 1,4 м, и, таким образом, погонный метр ткани является куском 1 м на 1,4 м). Говоря строго, в быту чаще используется понятие именно погонного метра, информация о ширине или высоте предметов подразумевается известной или неважной. Наименование погонного метра выделяется в специальной литературе либо для создания различной экспрессивной окраски речи.
Интересные факты
В компьютерном жаргоне «метр» может означать мегабайт. При этом про компьютерный «метр» говорят, что он «весит». Например: Этот файл весит 20 метров. [6]
Что измеряется в метрах в физике
Метр (обозначение: м, m; от др.-греч. μέτρον — мера, измеритель) — единица измерения длины метрической системы мер и Международной системы единиц и мера длины, воспроизводящая единицу длины — метр — расстояния в системе СИ (система единиц). [1]
Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1 /299 792 458 секунды.
История
Международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 годы.
Метр был впервые введён во Франции в XVIII веке и имел первоначально два конкурирующих определения:
Из этого определения следует, что в системе СИ (система единиц) скорость света в вакууме принята равной в точности 299 792 458 м/с. Таким образом, определение метра, как и два столетия назад, вновь привязано к секунде, но на этот раз с помощью универсальной мировой константы.
Содержание
Кратные и дольные единицы
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Величина | Название | Обозначение | Величина | Название | Обозначение | ||
| 10 1 Гц | декагерц | даГц | daHz | 10 −1 Гц | децигерц | дГц | dHz |
| 10 2 Гц | гектогерц | гГц | hHz | 10 −2 Гц | сантигерц | сГц | сHz |
| 10 3 Гц | килогерц | кГц | кHz | 10 −3 Гц | миллигерц | мГц | mHz |
| 10 6 Гц | мегагерц | МГц | MHz | 10 −6 Гц | микрогерц | мкГц | µHz |
| 10 9 Гц | гигагерц | ГГц | GHz | 10 −9 Гц | наногерц | нГц | nHz |
| 10 12 Гц | терагерц | ТГц | THz | 10 −10 Гц | пикогерц | пГц | pHz |
| 10 15 Гц | петагерц | ПГц | PHz | 10 −15 Гц | фемтогерц | фГц | fHz |
| 10 18 Гц | эксагерц | ЭГц | EHz | 10 −18 Гц | аттогерц | аГц | aHz |
| 10 21 Гц | зеттагерц | ЗГц | ZHz | 10 −21 Гц | зеттагерц | ЗГц | zHz |
| 10 24 Гц | йоттагерц | ИГц | YHz | 10 −24 Гц | йоктогерц | иГц | yHz |
| ██ — применять не рекомендуется | |||||||
Интересные факты
Единицы СИ
Названия единиц СИ пишутся со строчной буквы, после обозначений единиц СИ точка не ставится, в отличие от обычных сокращений.
| Основные единицы | ||||
|---|---|---|---|---|
| Величина | Единица измерения | Обозначение | ||
| русское название | международн название | русское | между- | |
| Длина | метр | metre (meter) | м | m |
| Масса | килограмм | kilogram | кг | kg |
| Время | секунда | second | с | s |
| Сила тока | ампер | ampere | А | A |
| Термодинамическая температура | кельвин | kelvin | К | K |
| Сила света | кандела | candela | кд | cd |
| Количество вещества | моль | mole | моль | mol |
Производные единицы
Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций: умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.
Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени; соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду).
Часто одна и та же единица может быть записана по-разному, с помощью разного набора основных и производных единиц (см., например, последнюю колонку в таблице Производные единицы с собственными названиями). Однако на практике используются установленные (или просто общепринятые) выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл величины. Например, для записи значения момента силы следует использовать Н·м, и не следует использовать м·Н или Дж.
| Производные единицы с собственными названиями | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Величина | Единица измерения | Обозначение | Выражение | ||
| русское название | международное название | русское | международное | ||
| Плоский угол | радиан | radian | рад | rad | м·м −1 = 1 |
| Телесный угол | стерадиан | steradian | ср | sr | м²·м −2 = 1 |
| Температура по шкале Цельсия¹ | градус Цельсия | degree Celsius | °C | °C | K |
| Частота | герц | hertz | Гц | Hz | с −1 |
| Сила | ньютон | newton | Н | N | кг·м/c² |
| Энергия | джоуль | joule | Дж | J | Н·м = кг·м²/c² |
| Мощность | ватт | watt | Вт | W | Дж/с = кг·м²/c³ |
| Давление | паскаль | pascal | Па | Pa | Н/м² = кг·м −1 ·с −2 |
| Световой поток | люмен | lumen | лм | lm | кд·ср |
| Освещённость | люкс | lux | лк | lx | лм/м² = кд·ср·м −2 |
| Электрический заряд | кулон | coulomb | Кл | C | А·с |
| Разность потенциалов | вольт | volt | В | V | Дж/Кл = кг·м²·с −3 ·А −1 |
| Сопротивление | ом | ohm | Ом | Ω | В/А = кг·м²·с −3 ·А −2 |
| Электроёмкость | фарад | farad | Ф | F | Кл/В = кг −1 ·м −2 ·с 4 ·А² |
| Магнитный поток | вебер | weber | Вб | Wb | кг·м²·с −2 ·А −1 |
| Магнитная индукция | тесла | tesla | Тл | T | Вб/м² = кг·с −2 ·А −1 |
| Индуктивность | генри | henry | Гн | H | кг·м²·с −2 ·А −2 |
| Электрическая проводимость | сименс | siemens | См | S | Ом −1 = кг −1 ·м −2 ·с³А² |
| Радиоактивность | беккерель | becquerel | Бк | Bq | с −1 |
| Поглощённая доза ионизирующего излучения | грэй | gray | Гр | Gy | Дж/кг = м²/c² |
| Эффективная доза ионизирующего излучения | зиверт | sievert | Зв | Sv | Дж/кг = м²/c² |
| Активность катализатора | катал | katal | кат | kat | моль·с −1 |
1. Градус Цельсия — это специальное наименование, используемое вместо наименования «кельвин»
Интересные факты
Список физических величин
Размерности физических величин зависят от выбранной системы единиц либо от выбранной системы физических величин. В приведенной таблице показаны размерности физических величин, принятые в СИ.
| Основные величины | Символ | Описание | Единица измерения в СИ | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Длина | l | Протяжённость объекта в одном измерении. | метр (м) | |
| Масса | m | Величина, определяющая инерционные и гравитационные свойства тел. | килограмм (кг) | Экстенсивная величина |
| Время | t | Продолжительность события. | секунда (с) | |
| Сила тока | I | Протекающий в единицу времени заряд. | ампер (А) | |
| Температура | T | Средняя кинетическая энергия частиц объекта. | кельвин (К) | Интенсивная величина |
| Количество вещества | ν | Количество частиц, отнесенное к количеству атомов в 0,012 кг 12 C. | моль (моль) | Экстенсивная величина |
| Сила света | J | Количество световой энергии, излучаемой в заданном направлении в единицу времени. | кандела (кд) | Световая, экстенсивная величина |
| Производные величины | Символ | Описание | Единица СИ | Примечания |
|---|---|---|---|---|
| Площадь | S | Протяженность объекта в двух измерениях. | м 2 | |
| Объём | V | Протяжённость объекта в трёх измерениях. | м 3 | экстенсивная величина |
| Скорость | v | Быстрота изменения координат тела. | м/с | вектор |
| Ускорение | a | Быстрота изменения скорости объекта. | м/с² | вектор |
| Импульс | p | Произведение массы и скорости тела. | кг·м/с | экстенсивная, сохраняющаяся величина |
| Сила | F | Действующая на объект внешняя причина ускорения. | кг·м/с 2 (ньютон, Н) | вектор |
| Механическая работа | A | Скалярное произведение силы и перемещения. | кг·м 2 /с 2 (джоуль, Дж) | скаляр |
| Энергия | E | Способность тела или системы совершать работу. | кг·м 2 /с 2 (джоуль, Дж) | экстенсивная, сохраняющаяся величина, скаляр |
| Мощность | P | Скорость изменения энергии. | кг·м 2 /с 3 (ватт, Вт) | |
| Давление | p | Сила, приходящаяся на единицу площади. | кг/(м·с 2 ) (паскаль, Па) | интенсивная величина |
| Плотность | ρ | Масса на единицу объёма. | кг/м 3 | интенсивная величина |
| Поверхностная плотность | ρA | Масса на единицу площади. | кг/м 2 | |
| Линейная плотность | ρl | Масса на единицу длины. | кг/м | |
| Количество теплоты | Q | Энергия, передаваемая от одного тела к другому немеханическим путём | кг·м 2 /с 2 (джоуль, Дж) | скаляр |
| Электрический заряд | q | А·с (кулон, Кл) | экстенсивная, сохраняющаяся величина | |
| Напряжение | U | Изменение потенциальной энергии, приходящееся на единицу заряда. | м 2 ·кг/(с 3 ·А) (вольт, В) | скаляр |
| Электрическое сопротивление | R | сопротивление объекта прохождению электрического тока | м 2 ·кг/(с 3 ·А 2 ) (ом, Ом) | скаляр |
| Магнитный поток | Φ | Величина, учитывающая интенсивность магнитного поля и занимаемую им область. | кг/(с 2 ·А) (вебер, Вб) | |
| Частота | ν | Число повторений события за единицу времени. | с −1 (герц, Гц) | |
| Угол | α | Величина изменения направления. | радиан (рад) | |
| Угловая скорость | ω | Скорость изменения угла. | с −1 (радиан в секунду) | |
| Угловое ускорение | ε | Быстрота изменения угловой скорости | с −2 (радиан на секунду в квадрате) | |
| Момент инерции | I | Мера инертности объекта при вращении. | кг·м 2 | тензорная величина |
| Момент импульса | L | Мера вращения объекта. | кг·м 2 /c | сохраняющаяся величина |
| Момент силы | M | Произведение силы на длину перпендикуляра, опущенного из точки на линию действия силы. | кг·м 2 /с 2 | вектор |
| Телесный угол | Ω | стерадиан (ср) |
Полезное
Смотреть что такое «Список физических величин» в других словарях:
Список обозначений в физике — Необходимо проверить качество перевода и привести статью в соответствие со стилистическими правилами Википедии. Вы можете помочь … Википедия
Физическая величина — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Физическая … Википедия
Величина (физика) — Физическая величина это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения. Размер физической величины количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе,… … Википедия
Физические величины — Физическая величина это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения. Размер физической величины количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе,… … Википедия
Фотон — У этого термина существуют и другие значения, см. Фотон (значения). Фотон Символ: иногда … Википедия
Борн, Макс — У этого термина существуют и другие значения, см. Борн. Макс Борн Max Born … Википедия
Физика — Примеры разнообразных физических явлений Физика (от др. греч. φύσις … Википедия
Фотоны — Фотон Символ: иногда Излученные фотоны в когерентном луче лазера. Состав: Семья … Википедия
Масса — У этого термина существуют и другие значения, см. Масса (значения). Масса Размерность M Единицы измерения СИ кг … Википедия