6 sinf fizika skachat

Учебник Физика 6 класс Исаченкова Слесарь – 2014-2015-2016-2017 год: Читать онлайн (cкачать в формате PDF) – Щелкни!

Учебник Физика 6 класс Исаченкова Слесарь

На сайте Учебник-скачать-бесплатно.ком ученик найдет электронные учебники ФГОС и рабочие тетради в формате pdf (пдф). Данные книги можно бесплатно скачать для ознакомления, а также читать онлайн с компьютера или планшета (смартфона, телефона).

Учебник Физика 6 класс Исаченкова Слесарь – 2014-2015-2016-2017 год: Читать онлайн (cкачать в формате PDF) – Щелкни!

Пояснение: Для скачивания книги (с Гугл Диска), нажми сверху справа – СТРЕЛКА В ПРЯМОУГОЛЬНИКЕ . Затем в новом окне сверху справа – СТРЕЛКА ВНИЗ . Для чтения – просто листай колесиком страницы вверх и вниз.

Текст из книги:

л. А. Исаченкова И. Э. Слесарь Учебное пособие для 6 класса общеобразовательных учреждений с русским языком обучения Допущено Министерством образования Республики Беларусь Минск «Народная асвета» 2010 Правообладатель Народная асвета УДК 53(075.3=161.1) ББК 22.3я721 И85 Рецензенты: кафедра общей физики и астрономии Витебского государственного университета имени П. М. Машерова (кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой И. В. Галузо); учитель физики и астрономии высшей категории средней школы № 184 г. Минска Л. И. Вашкевич Исаченкова, Л. А. И85 Физика : учеб. пособие для 6-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения / Л. А. Исаченкова, И. Э. Слесарь. — Минск : Нар. асвета, 2010. — 120 с. : ил. ISBN 978-985-03-1344-7. УДК 53(075.3=161.1) ББК 22.3я721 Учебное издание Исаченкова Лариса Артемовна Слесарь Инесса Эдуардовна ФИЗИКА Учебное пособие для 6 класса общеобразовательных учреждений с русским языком обучения Зав. редакцией В. Г. Бехтина. Редактор Л. В. Гринкевич. Оформление Л. А. Дашкевич. Ху – дожественный редактор В. И. Козлов. Технический редактор М. И. Чепловодская. Компьютерная верстка Г. А. Дудко. Корректоры Д. Р. Лосик, В. С. Бабеня, З. Н. Гришели, Т. Н. Ведерникова, А. В. Алешко. Подписано в печать 16.06.2010. Формат 70 х 901/16. Бумага офсетная. Гарнитура литературная. Офсетная печать. Усл. печ. л. 8,78 + 0,29 форз. Уч.-изд. л. 6,23 + 0,27 форз. Тираж 93 500 экз. Заказ Издательское республиканское унитарное предприятие «Народная асвета» Министерства информации Республики Беларусь. ЛИ № 02330/0494083 от 03.02.2009. Пр. Победителей, 11, 220004, Минск. Республиканское унитарное предприятие «Минская фабрика цветной печати». ЛП № 02330/0494156 от 03.04.2009. Ул. Корженевского, 20, 220024, Минск. ISBN 978-985-03-1344-7 © Исаченкова Л. А., Слесарь И. Э., 2010 © Оформление. УП «Народная асвета», 2010 Правообладатель Народная асвета Дорогие ребята! В 6-м классе вам предстоит взойти на первую ступеньку научной лестницы, которая называется «физика». Изучая физику, вы познакомитесь с большим числом интересных явлений, происходящих вокруг вас. Вы сможете объяснить, как работают различные машины и механизмы, почему температура воды у дна водоема в самый лютый мороз плюс 3—4 градуса, почему можно, гуляя по улице, по мобильному телефону поговорить с родителями и друзьями, как можно оказаться в виртуальном мире. Зная физику, вы и сами будете способны изобрести нечто очень важное и нужное, что сделает жизнь людей комфортней. Физика, как и большинство наук, требует проведения опытов, измерений и вычислений. В 6-м классе вы познакомитесь с различными измерительными приборами, единицами измерений, научитесь измерять, оценивать точность измерений. Усвоив все это, вы не будете в дальнейшем испытывать затруднений в проведении опытов при изучении физики и других наук. Учебное пособие включает: теоретический материал вопросы и за,дания «Подумайте и ответьте» экспериментальные за,дания «Сделайте дома сами»; домашние задания упражнения материал для любознательных «Интересно знать!» лабораторные работы; Правообладатель Народная асвета 3 материал для повторения «Повторим главное в изученном»; задания для самостоятельного выполнения. Более сложные вопросы и задачи обозначаются знаком Изучите основной материал, после этого выполните все остальные задания. Советуем вам внимательно рассматривать рисунки. В них заложено много важной информации. Постарайтесь ее понять. В 6-м классе вы будете выполнять лабораторные работы. В процессе их выполнения вы приобретете умения и навыки грамотно проводить исследования, начиная с подбора приборов и заканчивая оценкой полученных результатов. Не огорчайтесь, если у вас что-то не получилось сразу. Попробуйте еще раз, и результат не заставит себя ждать. Желаем вам успехов и радости от полученных знаний! Авторы Правообладатель Народная асвета Инзни – laana о npipoAe Зачем нужно изучать физику? Каков путь познания окружающего мира? Как точнее измерить физическую величину? Можно ли физические величины складывать? Умножать? Делить? § 1. Зачем надо изучать физику? Как влияет физика на развитие техники? Как связана физика с другими науками? Еще не так давно люди ездили в тарантасах, запряженных лошадь-ми, жали серпами рожь, коротали вечера при свете горящих лучин. И только в сказках мечтали о чудесах: ковре-самолете, топоре-самору-бе, золотом петушке — верном стороже от «набега силы бранной», чудо-огоньке. Стала ли сказка былью? Да! Сегодня люди летают на самолетах, ездят на автомобилях (рис. 1). Комбайны жнут рожь, электропилы в считанные минуты спиливают деревья (рис. 2). Электролампы освещают помещения. А вместо сказочного золотого петушка — со- Рис. 1 Рис. 2 6 Правообладатель Народная асвета Рис. 3 Рис. 4 временные радиолокационные установки (рис. 3). Мобильная связь расширила возможности общения друг с другом. Ракеты (рис. 4) выводят на орбиту искусственные спутники Земли. Человек достиг космоса. Все это стало возможным благодаря не волшебнику, а использованию достижений различных наук, одной из которых является физика. Слово «физика» в переводе с греческого означает «природа». Физика — наука о природе. Природа — это вода, земля, воздух, леса, горы, животный и растительный мир, это все окружающие нас объекты: физические тела и физические поля. Но происходящее в природе изучают и такие науки, как биология, биофизика, химия, астрономия, астрофизика, география, геология и др. Могут ли эти науки обойтись без физики? Конечно же, нет! Например, на уроках биологии вы будете работать с микроскопом (рис. 5). Его устройство и принцип действия основаны на законах физики. Рис. 5 7 Правообладатель Народная асвета Но и другие науки помогают физике. Например, математика. С ее помощью описываются физические явления и законы. Математика позволяет установить связи между физическими величинами и представить их в виде формул и графиков. Физика, являясь фундаментом техники, развивает ее. Техника в свою очередь создает более совершенные приборы, позволяющие физике проникать в неразгаданные тайны природы, открывать новые явления. Но какими бы умными не были приборы, главное в развитии физики — это гениальность и упорный труд ученых всего мира. В процессе изучения физики вы познакомитесь с именами и вкладом в физику многих выдающихся ученых, в том числе и белорусских. Знания, полученные при изучении физики, полезны для повседневной жизни, для выбора будущей профессии, для развития ваших интеллектуальных способностей. Физические знания сформируют у вас научное представление об окружающем мире. Они защитят вас от влияния различного рода экстрасенсов, провидцев, астрологов и других представителей лженауки. ^ Подумайте и ответьте 1. Что означает слово «физика»? 2. Почему необходимо изучать физику? 3. Как влияют друг на друга физика и техника? Физика и математика? 4. Какие бытовые приборы есть в вашей квартире? Как они влияют на комфортность вашей жизни? Интересно знать! До XIX в. практически не существовало такой профессии, как физик. Этой наукой занимались врачи, математики, инженеры, философы и люди других профессий. Домашнее задание 1. Ответьте письменно на вопрос: «Имена каких вьщающихся ученых и из какой области науки вам уже известны?» 2. Учитывая огромное значение физики для науки и техники, попробуйте создать эмблему физики. Лучшая эмблема получит право находиться на обложке тетра,ди по физике. 8 Правообладатель Народная асвета § 2. Физическое тело, физическое явление, физическая величина Если бы я захотел читать, еще не зная букв, это было бы бессмыслицей. Точно так же, если бы я захотел судить о явлениях природы, не имея никаких представлений о началах вещей, это было бы такой же бессмыслицей. М. В. Ломоносов Оглянитесь вокруг себя. Какое многообразие предметов вас окружает: это люди, животные, деревья. Это телевизор, автомобиль, яблоко, камень, лампочка, карандаш и др. Все невозможно перечислить. В физике любой предмет называют физическим телом. Чем отличаются физические тела? Очень многим. Например, у них могут быть различные объемы и формы. Они могут состоять из разных веществ. Серебряная и золотая ложки (рис. 6) имеют одинаковые объем и форму. Но состоят они из разных веществ: серебра и золота. Деревянные кубик и шарик (рис. 7) имеют разные объем и форму. Это разные физические тела, но изготовлены из одного и того же вещества — древесины. Кроме физических тел, есть еще физические поля. Поля существуют независимо от нас. Их не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека. Например, поле вокруг магнита (рис. 8), поле вокруг заряженного тела (рис. 9). Но их легко обнаружить с помощью приборов. Рис. 6 Рис. 7 Рис. 8 Рис. 9 9 Правообладатель Народная асвета Рис. 10 Рис. 11 С физическими телами и полями могут происходить разнообразные изменения. Ложка, опущенная в горячий чай, нагревается. Вода в луже испаряется, а в холодный день замерзает. Лампа (рис. 10) излучает свет, девочка и собака бегут (движутся) (рис. 11). Магнит размагничивается, и его магнитное поле ослабевает. Нагревание, испарение, замерзание, излучение, движение, размагничивание и т. д. — все эти изменения, происходящие с физическими телами и полями, называются физическими явлениями. Изучая физику, вы познакомитесь со многими физическими явлениями. Для описания свойств физических тел и физических явлений вводятся физические величины. Например, описать свойства деревянных шара и кубика можно с помощью таких физических величин, как объем, масса. Физическое явление — движение (девочки, автомобиля и др.) — можно описать, зная такие физические величины, как путь, скорость, промежуток времени. Обратите внимание на основной признак физической величины: ее можно измерить с помощью приборов или вычислить по формуле. Объем тела можно измерить мензуркой с водой (рис. 12, а), а можно, измерив длину а, ширину b и высоту c линейкой (рис. 12, б), вычислить по формуле V = а • b • c. 10 Правообладатель Народная асвета Все физические величины имеют единицы измерения. О некоторых единицах измерения вы слышали много раз: килограмм, метр, секунда, вольт, ампер, киловатт и т. д. Более подробно с физическими величинами вы будете знакомиться в процессе изучения физики. Подумайте и ответьте 1. Что называют физическим телом? Физическим явлением? 2. Каков основной признак физической величины? Назовите известные вам физические величины. 3. Из приведенных понятий назовите те, которые относятся к: а) физическим телам; б) физическим явлениям; в) физическим величинам: 1) капля; 2) нагревание; 3) длина; 4) гроза; 5) кубик; 6) объем; 7) ветер; 8) сонливость; 9) температура; 10) карандаш; 11) промежуток времени; 12) восход Солнца; 13) скорость; 14) красота. ^ Домашнее задание ЛТ о У нас в организме есть «измерительное устройство». с)то сердце, с помощью которого можно измерять (с не очень высокой точностью) промежуток времени. Определите по пульсу (числу ударов сердца) про- 11 Правообладатель Народная асвета межуток времени наполнения стакана водой из-под крана. Считайте время одного удара примерно равным одной секунде. Сравните это время с показаниями часов. На сколько различны полученные результаты? § 3. Методы исследования в физике За многие тысячелетия своего существования человечество нако-‘^^3^ пило огромные научные знания об окружающем мире. Например, научно доказано, что Земля вращается вокруг оси; что свет в большинстве случаев распространяется прямолинейно; что гроза есть электрический разряд и т. д. Но в результате чего и как появились эти и другие знания? Каков метод научного познания окружающего мира? Метод научного познания окружающего мира включает несколько этапов. Первый из них — это наблюдение явлений. Наблюдение осуществляется с помощью органов чувств человека и приборов. Например, человек в результате повседневных наблюдений установил, что непрозрачные тела в солнечный день дают тень (рис. 13). Из наблюдений он накапливает факты (результаты наблюдений), говорящие о том, что размеры тени изменяются в течение дня (рис. 14). Ее длина самая большая утром и вечером, а самая малая — в полдень. Тень может быть размытой или отсутствовать вовсе. Как объяснить все эти факты? Для этого выдвигается гипотеза (предположение, догадка). Рис. 13 12 Рис. 14 Правообладатель Народная асвета Гипотез может быть несколько. В рассмотренном примере гипотеза состоит в том, что свет распространяется прямолинейно. Гипотеза иногда может быть и ошибочной, неверной. Тогда выдвигается новая гипотеза. Гипотеза объясняет известные факты и предсказывает новые, еще неизвестные. Например, что могут образовываться тень и полутень, если источников света несколько или источник один, но он большой (его размеры сравнимы с расстоянием до непрозрачного предмета, дающего тень). Далее следует заключительный этап научного познания — опыт, или экспериментальная проверка гипотезы. Опыты ставятся в лаборатории. Опыты с двумя источниками света (рис. 15) и с источником больших размеров (рис. 16) показали, что размеры тени, наличие тени и полутени подтверждают гипотезу о прямолинейном распространении света. Если гипотеза подтвердилась, она становится законом. Гипотеза существует до тех пор, пока не появляются факты, ей противоречащие. Схематически научный путь познания можно представить так. 13 Правообладатель Народная асвета Подумайте и ответьте 1. Каковы источники наших знаний о физических явлениях? Приведите примеры. 2. Что является основанием для выдвижения гипотезы? Может ли гипотеза быть ошибочной? Приведите примеры, известные вам из других наук. 3. Какова роль опыта в научном познании? 4. Почему астрологию нельзя считать наукой? Интересно знать! Заставка к телевизионной передаче «Очевидное—невероятное» содержит слова А. С. Пушкина: «О сколько нам открытий чудных Готовят просвещенья дух, И опыт, сын ошибок трудных, И гений, парадоксов друг, И случай, бог-изобретатель». О чем это пишет Александр Сергеевич? Попробуйте расшифровать его высказывание. При необходимости обратитесь за помощью к учителю или родителям. Домашнее задание В физике известны имена гениальных мыслителей, таких, как Демокрит (рис. 17), Аристотель (рис. 18), Галилей (рис. 19) и др. Рис. 17 14 Рис. 18 Рис. 19 Правообладатель Народная асвета Познакомьтесь с биографией любого из названных мыслителей (по вашему желанию) и напишите в тетради (на 0,5 страницы) наиболее интересные, на ваш взгляд, факты из их научной деятельности. Информацию можно получить из Интернета, энциклопедического словаря и других источников. § 4. Роль измерений в физике. Прямые и косвенные измерения Наука начинается с тех пор, как начинают измерять^ Д. И. Менделеев JL Вдумайтесь в слова известного ученого. Из них ясна роль измерений в любой науке, а особенно в физике. Но, кроме того, измерения важны в практической жизни. Можете ли вы представить свою жизнь без измерений времени, массы, длины, скорости движения автомобиля, расхода электроэнергии и т. д.? Как измерить физическую величину? Для этой цели служат измерительные приборы. Некоторые из них вам уже известны. Это разного вида линейки, часы, термометры, весы, транспортир (рис. 20) и др. SL 5-D 42 _□ 3 г_ _а _□ иЗ О ._р £_ 3_ LOGO Рис. 20 15 Правообладатель Народная асвета Рис. 21 Рис. 22 Рис. 23 Измерительные приборы бывают цифровые и шкальные. В цифровых приборах результат измерений определяется цифрами. Это электронные часы (рис. 21), термометр (рис. 22), счетчик электроэнергии (рис. 23) и др. Линейка, стрелочные часы, термометр бытовой, весы, транспортир (см. рис. 20) — это шкальные приборы. Они имеют шкалу. По ней определяется результат измерения. Вся шкала расчерчена штрихами на деления (рис. 24). Одно деление — это не один штрих (как иногда ошибочно считают учащиеся). Это промежуток между двумя ближайшими штрихами. На рисунке 25 между числами 10 и 20 — два деления, а штриха — 3. Приборы, которые мы будем использовать в лабораторных работах, в основном шкальные. Рис. 25 16 Правообладатель Народная асвета в —1|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| ° о 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Рис. 26 Измерить физическую величину — значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу. Например, чтобы измерить длину отрезка прямой между точками А и В, надо приложить линейку и по шкале (рис. 26) определить, сколько миллиметров укла,дывается между точками А и В. Однородной величиной, с которой проводилось сравнение длины отрезка АВ, была длина, равная 1 мм. Если физическая величина измеряется непосредственно путем снятия данных со шкалы прибора, то такое измерение называют прямым. Например, приложив линейку к бруску в разных местах, мы определим его длину а (рис. 27, а), ширину b и высоту с. Значение длины, ширины, высоты мы определили непосредственно, сняв отсчет со шкалы линейки. Из рисунка 27, б следует: а = 28 мм. Это прямое измерение. а а б / °( 1111 1111 1111 1111 1111 11 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Рис. 27 А как определить объем бруска? На,до провести прямые измерения его длины а, ширины b и высоты с, а затем по формуле V = a • b • c вычислить объем бруска. В этом случае мы говорим, что объем бруска определили по формуле, т. е. косвенно, и измерение объема называется косвенным измерением. 17 Правообладатель Народная асвета Подумайте и ответьте 1. На рисунке 28 представлено несколько измерительных приборов. а) Как называются эти измерительные приборы? б) Какие из них цифровые? в) Какую физическую величину измеряет каждый прибор? г) Что представляет однородная величина на шкале каждого прибора, представленного на рисунке 28, с которой сравнивают измеряемую величину? 2. Разрешите спор. Таня и Петя решают задачу: «Определите линейкой толщину одного листа книги, содержащей 300 страниц. Толщина всех листов равна 3 см». Петя утверждает, что это можно сделать прямым измерением линейкой толщины листа. Таня же считает, что определение толщины листа — это косвенное измерение. А как считаете вы? Обоснуйте свой ответ. Интересно знать! Изучая строение человеческого тела и работу его органов, ученые также проводят множество измерений. Оказывается, что человек, масса которого примерно 70 кг, имеет около 6 л крови. Сердце человека в спокойном состоянии сокращается 60—80 раз в минуту. За одно сокращение оно выбрасывает в среднем 60 см3 крови, в минуту — око-18 Правообладатель Народная асвета ло 4 л, в сутки — около 6—7 т, в год — более 200 т. Так что наше сердце — большой труженик! Кровь человека 360 раз в течение суток проходит через почки, очищаясь там от вредных веществ. Общая протяженность почечных кровеносных сосудов 18 км. Ведя здоровый образ жизни, мы помогаем нашему организму работать без сбоев! Домашнее задание 1. Перечислите в тетради измерительные приборы, которые есть в вашей квартире (доме). Разнесите их по группам: 1) цифровые; 2) шкальные. 2. Проверьте справедливость правила Леонардо да Винчи (рис. 29) — гениального итальянского художника, математика, астронома, инженера. Для этого: а) измерьте свой рост: попросите кого-нибудь с помощью треугольника (рис. 30) поставить на дверном косяке небольшую черточку карандашом; измерьте расстояние от пола до отмеченной черточки; б) измерьте расстояние по горизонтальной прямой между концами пальцев рук (рис. 31); Рис. 29 Рис. 30 Рис. 31 19 Правообладатель Народная асвета в) сравните полученное в пункте б) значение со своим ростом; у большинства людей эти значения равны, что впервые было подмечено Леонардо да Винчи. § 5. Единицы измерения физических величин. Международная система единиц (СИ) JL Чтобы решить, как можно быстрее приехать к бабушке: на автобусе, трамвае или такси, мы сравниваем скорости их движения. В данном примере скорость движения — физическая величина. Она количественно описывает физическое явление — движение. Если скорость легкового автомобиля 90 —, а трактора автомобиль движется в 3 что раза 30 , ч быстрее то мы понимаем, трактора. Для количественного описания физического явления нагревания служит физическая величина — температура. Если температура воды в чайнике 80 °С, а в стакане 20 °С, то это значит, что вода в чайнике нагрета в 4 раза сильнее, чем в стакане. В физике используется множество разных физических величин: длина, сила, давление, громкость, напряжение, сопротивление и др. Каждая физическая величина имеет символическое обозначение, числовое значение и единицу измерения. Например, длина бруска l = 0,2 м. Здесь l — символическое обозначение длины, 0,2 — числовое значение, м — сокращенное обозначение единицы длины (метра). Символами физических величин, как правило, являются буквы латинского и греческого алфавитов (см. Приложение). Еще пример: масса арбуза m = 5 кг. Масса — физическая величина, m — ее символическое обозначение, 5 — числовое значение, кг — сокращенное обозначение единицы массы (килограмма). Исторически сложилось так, что у разных народов и государств единицы измерения одних и тех же физических величин различались. Чаще всего это были единицы, соответствующие размерам отдельных частей тела человека (рис. 32), массе семени бобов и т. д. Пользоваться такими единицами было неудобно, особенно в торговле между разными 20 Правообладатель Народная асвета Одна сажень Один фут Один дюйм Рис. 32 государствами. Например, в Англии в качестве одной из единиц измерения длины использовался фут (1 фут = 30,5 см), а на Руси — аршин (1 аршин = 71,1 см). Необходимо было упорядочить систему единиц, сделать ее удобной в использовании всеми странами. В 1960 г. была введена единая Международная система единиц (сокращенно СИ — Система Интернациональная). Ею пользуется большинство стран. Основными единицами в СИ являются: 1 метр (м) — для длины, 1 килограмм (кг) — для массы, 1 секунда (с) — для промежутка времени, 1 Кельвин (К) — для температуры. О других единицах вы узнаете позже. Но всегда ли удобно, например, измерять промежуток времени в секундах, а длину — в метрах? Действительно, промежуток времени движения поезда из Минска в Москву измеряют в часах (ч), а путь — в километрах (км). Единицы 21 Правообладатель Народная асвета Рис. 33 1 ч и 1 км — это неосновные единицы. Между основными и неосновными единицами существует связь. Например, 1 км = 1000 м, 1 ч = 3600 с. Основные единицы измерения имеют свои эталоны. Эталоны хранятся в г. Севре (Франция) в Международном бюро мер и весов. На рисунке 33 приведен эталон килограмма. Это цилиндр из платино-иридиевого сплава. По эталону изготавливаются копии, которыми пользуются различные страны. По мере изучения физики вы познакомитесь с эталонами других единиц измерения. ^ Подумайте и ответьте 1. Что необходимо знать, чтобы записать физическую величину? 2. Запишите в тетрадь не менее пяти физических величин, известных вам из математики. 3. Почему неудобно было пользоваться такими единицами длины, как фут, дюйм, пядь и др.? 4. Какие основные единицы измерения длины, массы, промежутка времени включает Международная система единиц (СИ)? Сделайте дома сами Изготовьте «часы Галилея». Для этого в дне пластмассовой бутылки проделайте гвоздем маленькую дырочку. По всей высоте бутылки наклейте узкую полоску лейкопластыря. Наполните бутылку водой до 2 — ее высоты и отметьте на ленте лейкопластыря штрихами начальный уровень воды, а затем уровни воды в открытой бутылке через 10, 20, 30 и т. д. секунд. Расстояния между штрихами разделите на 10 равных частей. Пользуясь этими часами, измерьте время показа одной рекламы по телевизору. Интересно знать! Эталонная база страны обеспечивает единство измерений и является частью национального достояния. В Беларуси, как и в других странах, ведется работа по исследованию и созданию эталонных комплексов. В 22 Правообладатель Народная асвета Рис. 34 Рис. 35 Рис. 36 Белорусском государственном институте метрологии уже созданы эталоны массы (рис. 34), времени (рис. 35), температуры (рис. 36) и др. Примеры решения задач 1. В одной из книг немецкого путешественника XVII в. есть такие строки: «Шелковая материя, привозимая с востока, называется русскими «китайкой», и каждый кусок содержит ни больше ни меньше как восемь с четвертью аршина». Сколько метров было в куске материи? Решение. Так как 1 аршин = 71,1 см, то восемь с четвертью аршина будут равны: 81 аршина = 8,25 • 71,1 см « 586,6 см « 5,9 м. Ответ: в куске было примерно 5,9 м ткани. 2. В известной книге английского писателя Джонатана Свифта «Путешествие Гулливера» можно прочитать: «На расстоянии четырех ярдов от меня напротив моего правого уха я услышал стук, продолжав -шийся больше часа, точно возводилась какая-то постройка. Повернув голову, насколько позволяли державшие ее веревочки и колышки, я увидел деревянный помост, возвышавшийся над землей на полтора фута». Выразите расстояние четыре ярда и высоту полтора фута в сантиметрах (см) и метрах (м). Решение. Известно, что 1 ярд = 91,4 см, 1 фут = 30,5 см. Тогда 4 ярда = 4 • 91,4 см = 365,6 см = 3,7 м; 1,5 фута = 1,5 • 30,5 см = 45,75 см = 0,46 м. Ответ: 4 ярда = 3,7 м; 1,5 фута = 0,46 м. 23 Правообладатель Народная асвета ^ Упражнение 1 1. Используя символические обозначения физических величин, запишите коротко: спортсмен пробежал дистанцию 100 м; самолет долетел до пункта назначения за промежуток времени 2,5 ч; масса яблок в пакете 3 кг; температура воздуха в комнате 20 °С; площадь са,дового участка 600 м2; в банку налили 0,5 л воды. 2. В рассказе Л. Н. Толстого «Черепаха» есть такая фраза: «Черепахи бывают маленькие, не больше блюдечка, и большие, в три аршина длины и весом в 20 пудов». Выразите длину большой черепахи в метрах (м) и сантиметрах (см); массу — в килограммах (кг). Указание. 1 пуд = 16,4 кг. 3. Писательница С. Савицкая в историческом романе «Распутай время» пишет: «Дороги подземных недр достигали 30 верст». Выразите длину дорог в километрах (км). Указание. 1 верста = 1066,8 м. 4. В романе «Бледное пламя» В. Набоков описывает английского короля Альфреда Великого: «сросту имел шесть футов два дюйма». Каким был рост Альфреда Великого в метрах (м), сантиметрах (см)? Указание. 1 фут = 30,5 см, 1 дюйм = 0,0254 м. 5. Выразите старую английскую меру длины 1 ярд в футах, дюймах, миллиметрах (мм) (1 ярд = 91,4 см). § 6. Действия над физическими величинами Из курса математики нам известны действия, которые можно производить над числами. Складывать, вычитать и сравнивать в математике можно любые числа. Такие действия на,д физическими величинами можно производить только в том случае, если они однородны, т. е. представляют одну и ту же физическую величину. Например: 4 м + 3 м = 7 м; 9 кг – 5 кг = 4 кг; 30 с > 10 с. Во всех трех случаях мы производили действия над однородными физическими величинами. Скла,дывали длину с длиной, вычитали из 24 Правообладатель Народная асвета массы массу, сравнивали промежуток времени с промежутком времени. Смешно и нелепо было бы складывать 4 м и 5 кг или вычитать 30 с из 9 кг! А вот умножать и делить можно не только однородные, но и разные физические величины. Например: 1) 10 кг = 5. Здесь делятся не только числовые значения (10 : 2 = 5), 2 кг но и единицы физических величин (кг : кг = 1). Результат показывает, во сколько раз одна физическая величина (масса) больше другой. 2) 2 м • 4 м = 8 м2. Умножаются числовые значения (2 • 4 = 8) и единицы физических величин (м • м = м2). В результате умножения двух физических величин — длин l1 = 2 м и l2 = 4 м — получилась новая физическая величина — площадь 5 = 8 м2. 3) л0— = 5 м. В результате деления двух разных физических величин — длины l = 10 м на промежуток времени t = 2 с, получилась новая физическая величина 5 м. Ее числовое значение равно 5, а единица новой физической величины — —. Эта физическая величина г м v = 5 — — скорость. 4) 10 м 20 м Знак равенства относится не только к числовым 2 с 4 с значениям, но и к единицам. Знак равенства поставить нельзя, если 10 м 20 м м м сравнить — и ^ 2с 20 м м —–. Здесь — Ф . 4 мин с мин Подумайте и ответьте 1. Что необходимо учитывать при сложении и вычитании физических величин? Каким будет результат их сложения и вычитания? 2. Какие физические величины можно сравнивать между собой? Приведите примеры. 3. Можно ли делить и умножать разные физические величины? Что получится в результате? 4. Определите, значение какой физической величины получится в результате: 1) 40 с – 10 с; 3) 3 м • 4 м • 2 м; 2) 40 с; 10 c ; 4) 120 км 2 ч ‘ 25 Правообладатель Народная асвета Интересно знать! Большие единицы времени — год и сутки — дала нам сама природа. Но час, минута и секунда появились благодаря человеку. Принятое в настоящее время деление суток восходит к глубокой древности. В Вавилоне применялась не десятичная, а шестидесятеричная система счисления. Шестьдесят делится без остатка на 12, отсюда у вавилонян деление суток на 12 равных частей. В Древнем Египте было введено деление суток на 24 часа. Позже появились минуты и секунды. То, что в 1 часе 60 минут, а в 1 минуте 60 секунд, — также наследие шестидесятеричной системы Вавилона. Определение единиц времени является очень важным. Основная единица времени — секунда — сначала была введена как 1 86400 доля суток, а затем из-за непостоянства суток — как определенная доля года. В настоящее время эталон секунды связан с частотой излучения атомов цезия. Примеры решения задач 1. Из приведенных значений физических величин выберите те, которые можно скла,дывать: 120 г, 40 см2, 56 м3, 8 мин, 0,048 кг. Определите значение физической величины, получившейся в результате сложения. Решение. Однородными физическими величинами в данном случае являются массы тел: т1 = 120 г и т2 = 0,048 кг. Для выполнения операции сложения физические величины необходимо выразить в одних единицах. Одну из масс, например т2, выразим в единицах, в которых записана масса т1, т. е. в граммах (г). Так как 1 кг = 1000 г, то т2 = 0,048 кг = 0,048 • 1000 г = 48 г. Следовательно, т = т1 + т2 = 120 г + 48 г = 168 г. Ответ: результатом сложения является масса т = 168 г. 26 Правообладатель Народная асвета 2. Определите физические величины, получившиеся в результате следующих действий: 1) 0,6 5 см3; 2) 40 см • 0,25 м. см Решение. 1) Найдем произведение двух физических величин, перемножив их числовые значения и единицы: 0,6 • 5 см3 = (0,6 • 5) i—^Y • см3) см3 \ см3 / = 3 г. Мы получили физическую величину — массу m = 3 г. 2) Чтобы выполнить умножение двух однородных физических величин, необходимо выразить их в одних единицах, например в сантиметрах (см): 40 см • 0,25 м = 40 см • 25 см = 1000 см2 = 10 дм2. Мы получили физическую величину — площадь 5 = 10 дм2. Ответ: 1) в результате умножения двух физических величин разного рода (плотности и объема) получена третья физическая величина — масса m = 3 г; 2) в результате умножения двух однородных физических величин (длин) получена третья физическая величина — площадь 5 = 10 дм2. Упражнение 2 1. Какие из приведенных значений величин можно складывать? Выполните сложение и запишите результат: 1) 3,0 мин, 26 см, 5 см2, 40 с, 10 кг, 25 °С; 2) 2,0 кг, 15 мм, 10 мм2, 60 с, 25 г, 2,5 мл. 2. Какие из приведенных значений величин можно вычитать? Выполните вычитание и запишите результат: 1) 16 см, 8,0 кг, 40 с, 64 см3, 90 мм; 2) 2,0 ч, 300 кг, 40 см3, 25 мин, 35 км, 12 т. 3. Сравните длины отрезков: l1 = 48 см, 12 = 0,48 дм, l3 = 48 мм. Какие отрезки имеют равную длину? Какой отрезок имеет наибольшую длину? Изобразите отрезки в тетради. 27 Правообладатель Народная асвета г 4. Определите, какая физическая величина получается в результате следующих действий: 1) 12 ^3 . 3,0 м3; м 2) 40 см – 0,15 м; 3) 10 м • 5,0 с; с 7) 20 см • 0,50 м • 3,0 дм; 8) 25,0 см + 150 мм. 4) 5) 6) 14 м2 ; 2.0 м ; 72 км ; 2.0 ч ■ 27 м3 , 9.0 м § 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений jjL Приступая к измерениям, необходимо прежде всего подобрать приборы с учетом их пределов измерений. Пределы измерения — это минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы прибора. Чаще всего предел измерения один, но может быть два. Например, линейка (рис. 37) имеет один предел (верхний). Он равен 25 см. У термометра (рис. 38) два предела: верхний предел измерения температуры равен +50 °С; нижний предел измерения — – 40 °С. На рисунке 39 изображены три линейки с одинаковыми верхними пределами (25 см). Но эти линейки измеряют длину с различной точностью. Наиболее точные результаты измерений дает линейка 1, менее точные — линейка 3. Что же такое точность измерений и от чего она зависит? Для ответа на эти вопросы рассмотрим сначала цену деления шкалы прибора. 28 ю “СМ “СМ о “СМ Loo Lt^ Leo 1ю .■Sj- Leo LcM Lo -CJS -00 -1^ -CO -Ю -■M–CO -CM I J oo °C 50 50 40= =40 30j |30 20j |20 1^ 40 OL = 0 10^ 40 20L =20 30= =30 40L =40 oo Рис. 37 Рис. 38 Правообладатель Народная асвета o’l’i’a’i’s’e’ ’24’25 0 1 2 3 4 5 6 24 25 I I I I I I I I I I I I I I 0 1 2 3 4 5 6 1 1 1 1 24 25 Цена деления — это значение 1 наименьшего деления шкалы прибора. Чтобы определить цену деления 2 шкалы, необходимо: 1) выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале ^ линейки (см. рис. 39); 2) подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10; 3) вычесть из большего значения меньшее (4 см – 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений. Полученное значение и будет ценой деления шкалы прибора. Обозначим ее буквой С. 1 см ГЛ . см Рис. 39 Для линейки 1: С1 = Для линейки 2: С2 = Для линейки 3: С3 = 10 дел. 1 см 5 дел. 1 см = 0,1 = 0,2 дел. см дел. ■ = 0,5 см 2 дел. дел. Точно так же можно определить и цену деления шкалы мензурок 1 и 2 (рис. 40). Цена деления шкалы мензурки 1: С 30 мл – 20 мл 5 мл 1 2 дел. дел. Цена деления шкалы мензурки 2: ^ 30 мл – 20 мл . С2 = ^ = 1 мл 10 дел. дел. Измерим один и тот же объем мензуркой 1 и мензуркой 2. Исходя из показаний шкалы объем воды в мензурке 1 : V = 35 мл. МЛ —50 2^ МЛ ^50 —40 |-40 —30 |-30 —20 1-20 — 10 |-10 Рис. 40 29 Правообладатель Народная асвета Из показаний шкалы мензурки 2: V = 37 мл. Понятно, что точнее измерен объем воды мензуркой 2, цена де- ления которой меньше (1 мл r0 (пружина растянута) шарики притягиваются друг к другу (рис. 109, б), а при расстояниях r < r0 (пружина сжата) — отталкиваются (рис. 109, в). Хотя эта модель нагля,дна, но имеет недостаток: в ней между шариками проявляется или притяжение, или отталкивание. Между частицами вещества притяжение и отталкивание существует одновременно! 82 Правообладатель Народная асвета а б в