В розетке 220 Вольт, пищевая ценность 163 Джоуля, мощность чайника 2000 Ватт. Где вы могли слышать эти фамилии, и что они значат? Давайте разбираться!
Причём здесь учёные и их фамилии?
Многие задаются вопросом: «А почему вообще решили назвать что-то в физике фамилией какого-то учёного?». Ну тут всё легко – так просто было принято. Когда какой-то учёный совершал открытие, это самое открытие и называли в его честь. Примерами тут может служить не только физика, но и большинство других наук: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева в химии и теорема Пифагора в геометрии. Однако в физике огромное значение имеют единицы измерения какой-либо величины. Что же это такое?
Единица измерения в физике — это эталон, с которым сравниваются другие величины того же типа. Например, метр используется для определения длины предметов, а килограмм — для массы.
И когда великим учёным совершалось открытие, то обычно единицы измерения этой величины, которую он открыл, называли его фамилией. Поэтому у нас, условно, есть всеми привычные килограммы и пугающие Джоули.
Система СИ — это международная система единиц физических величин, современный вариант метрической системы. Она является наиболее широко используемой системой измерения в мире и принята в качестве основной системы единиц большинством стран.
Ампер, Вольт и другие
Предлагаю начать наше знакомство, наверно, с самого большого блока известных фамилий, которые у всех на слуху, — это электричество. Физики по всему миру очень активно принялись изучать это явление примерно в первой половине 19 века.
Андре-Мари Ампер (1775–1836) — французский физик, математик и естествоиспытатель, один из основателей электродинамики и первооткрыватель закона Ампера. Он ввёл в физику понятие электрического тока и предположил, что магнетизм вызван электрическими токами на молекулярном уровне.
Амперу, если можно так выразиться, повезло – в его честь назвали сразу и закон, и единицу измерения:
- Закон Ампера гласит, что два параллельных проводника, по которым текут токи, взаимодействуют друг с другом с силой, прямо пропорциональной величинам этих токов и обратно пропорциональной расстоянию между ними.
- Ампер (обозначение: А) — это основная единица измерения силы тока в Международной системе единиц (СИ).
Георг Симон Ом — немецкий физик, который изучал электричество и акустику. Он сформулировал закон электрической цепи, названный его именем, и ввёл такие понятия, как падение электрического напряжения, электродвижущая сила и электрическая проводимость.
Ом у нас тоже счастливчик, потому что его фамилия звучит и в законе, и в единицах измерения:
- Закон Ома гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
- Ом (обозначение: Ом) — это единица измерения электрического сопротивления в Международной системе единиц (СИ).
Алессандро Вольта — итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Он внёс значительный вклад в изучение электричества и создал первый химический источник тока, известный как «Вольтов столб».
Именно его фамилия звучит каждый раз, когда речь заходит про розетку в квартире - в ней 220 Вольт.
Вольт (обозначение: В или V) — единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ).
Джеймс Ватт (1736–1819) — шотландский инженер, изобретатель-механик и учёный. Он ввёл первую единицу мощности — лошадиную силу, усовершенствовал паровую машину Ньюкомена и создал универсальную паровую машину двойного действия.
У всех чайников, пылесосов, микроволновок и так далее есть мощность. Чем её больше, тем быстрее данная техника будет выполнять работу, для которой она предназначается. Даже у автомобилей мощность выражена сначала в лошадиных силах, а затем и в Ваттах.
Ватт (обозначение: Вт) — это единица измерения мощности или светового потока в Международной системе единиц (СИ).
Генрих Рудольф Герц (1857–1894) — немецкий физик, который экспериментально подтвердил электромагнитную теорию света Джеймса Максвелла. Герц доказал существование электромагнитных волн и исследовал их свойства, такие как отражение, интерференция, дифракция и поляризация. Его работы легли в основу создания радио.
С Герцами мы сталкиваемся буквально постоянно. Взять то же радио. Переключая станции в поисках более приятной музыки, мы меняем частоту нашего радиоприёмника.
Герц (обозначение: Гц или Hz) — это единица измерения периодических процессов, которая показывает, сколько раз измеряемый процесс совершается за одну секунду. В случае измерения радиоволн герц показывает их частоту колебаний.
Температурные вариации
Предлагаю нам всем сейчас вспомнить самый обыкновенный градусник. В чём там происходит измерение? – в градусах. А в каких именно градусах? По какой шкале? Ведь и у этих шкал есть тоже свои вариации.
Андерс Цельсий (1701–1744) — шведский астроном, геолог и метеоролог, профессор математики и астрономии. Он создал новую для своего времени шкалу для измерения температуры, впоследствии получившую его имя. Используется в большей степени в нашей с вами повседневной жизни.
В шкале Цельсия за основу взят переход воды из твёрдого состояния в жидкое и из жидкого в газообразное. Шкала делится на 100 делений, где 0 — температура замерзания воды, а 100 — температура кипения воды.
Уильям Томсон, (лорд Кельвин) — британский физик XIX века, который ввёл абсолютную шкалу температур, основанную на постоянной Больцмана. Эта шкала стала известна как шкала Кельвина и используется в современной науке для точных измерений температуры.
В шкале Кельвина не существует отрицательных температур, потому что за ноль градусов по Кельвину принята температура абсолютного нуля — это минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. В привычной нам шкале Цельсия она равна -273 градуса.
Сила, давление и энергия
Исаак Ньютон (1643–1727) — английский физик, математик, механик и астроном, один из создателей классической физики и математического анализа. Он автор фундаментального труда «Математические начала натуральной философии», в котором обнародовал законы движения и закон всемирного тяготения.
Ньютон был по истине гением своего времени. Его научные достижения не ограничиваются только физикой. Чего только стоит знаменитая математическая формула - бином Ньютона - которая позволяет найти сумму двух чисел, возведённую в некоторую степень.
Ньютон (обозначение: Н) — единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Она определяется как сила, которая изменяет за одну секунду скорость тела массой один килограмм на один метр в секунду в направлении действия силы.
Блез Паскаль (1623–1662) — французский математик, физик, изобретатель, писатель и христианский философ. Он внёс значительный вклад в математику, физику и философию, а также был одним из изобретателей механического калькулятора.
Паскаль (обозначение: Па) — это единица измерения давления и механического напряжения в Международной системе единиц (СИ).
Давление — это физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности, перпендикулярно этой поверхности. Давление измеряется в ньютонах на квадратный метр или в паскалях.
Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) — английский физик, который внёс значительный вклад в становление термодинамики. Занимался изучением природы тепла и связи между механической работой и теплом, что привело его к концепции всеобщего сохранения энергии и первому закону термодинамики.
Всё, что мы употребляем в пищу, разлагается в нашем желудке под действием желудочного сока и превращается в энергию, которая нужна нашему организму для благоприятного существования. И именно та самая энергия и пишется на обратной стороне упаковки любого батончика или шоколадки. Только мы привыкли воспринимать её в калориях, а если быть точнее, то в килокалориях. Это тоже единица измерения количества энергии. 10 джоулей - это примерно 2.388 калории.
Джоуль (обозначение: Дж) — это единица измерения работы, энергии или теплоты в Международной системе единиц (СИ).
В заключениие...
В повседневной жизни мы не задумываемся о законах, которые открыли когда-то давно эти великие умы. Но это не значит, что мы имеем право принижать их заслуги, путаясь в элементарных школьных знаниях. Называйте вещи своими именами.
Самый лучший способ поддержать канал и автора, это поставить лайк под этой статьёй и подписаться. Делитесь этой записью с друзьями и возвращайтесь снова. Заранее спасибо!)