Фізика

З ІСТОРІЇ РОЗВИТКУ СИСТЕМИ ОДИНИЦЬ ВЕЛИЧИН.

Фізік — Mon, 15 Sep 2014 17:44:07 GMT

Людина давно визнала необхідність вимірювати різні величини, причому виміряти як можна точніше. Основою точних вимірювань являються зручні, чітко визначені одиниці величин і еталони цих одиниць. В свою чергу, точність еталонів відображає рівень розвитку науки, техніки, говорить про науково-технічний потенціал країни.

В історії розвитку одиниць величин можна виділити кілька періодів.

Самим давнім являється період, коли одиниці довжини ототожнювалися з назвами частин людського тіла. Так, в якості одиниць довжини брали лікоть (довжина ліктя), фут (довжина ступні), дюйм (ширина великого пальця) та ін. В якості одиниць площі в цей період виступали: криниця (площа, яку можна полити із однієї криниці), плуг (середня площа, оброблена за день плугом) та ін.

В ХІV-ХVІ ст. появляються в зв'язку з розвитком торгівлі так звані об’єктивні одиниці вимірювання величин. В Англії, наприклад, дюйм (довжина трьох сухих зернин ячменю), фут (ширина 64 зернин ячменю, поставлених один до одного). В якості одиниць маси були введені гран (маса зерна) і карат (маса боба).

Наступний період в розвитку одиниць величин – введення одиниць, взаємозв’язаних один з одним. В Росії, наприклад, такими були одиниці довжини миля, верста, сажень, аршин; З аршина становили сажень, 500 сажнів – версту, 7 верст – мимо.

Однак зв’язки між одиницями величин були різними у різних країнах, таке різноманіття одиниць величин гальмувало розвиток промисловості, заважало науковому прогресу і розвитку торгівельних зв’язків.

Нова система одиниць, яка як наслідок з'явилася основою для міжнародної системи, була створена у Франції в кінці ХVІІІ ст. В якості основної одиниці довжини в цій системі приймався МЕТР – одна сорокамільйонна частина довжини земного меридіана.

Крім метра, були створені ще такі одиниці: АР – площа квадрата зі стороною 10 м; ЛІТР – об’єм рідини рівний об’єму куба з довжиною ребра 0,1 м; ГРАМ – маса чистої води, яка займала об’єм куба з довжиною ребра 0,01 м.

Були введені також десяткові кратні і частинні одиниці: мирна (10⁴), кило (10³), гекто (10²), дека (10¹), деци (10^-1), санти (10^-2), мілі (10^-3).

Одиниця маси КІЛОГРАМ була визначена як маса 10 дм³ води при температурі 4⁰С.

Так як всі одиниці величини виявились тісно зв’язаними з одиницею довжини метром, то нова система величин одержала назву МЕТРИЧНОЇ СИСТЕМИ МІР.

У відповідності з прийнятими визначеннями були виготовлені платинові еталони метра і кілограма: метр представляла лінійка з нанесеними на її кінцях поділками, а кілограм – циліндрична гиря. Ці еталони передали на зберігання національному архіву Франції, в зв'язку з чим вони отримала назви „архівний метр” і „архівний кілограм”.

Проте, створена в ХVІІІ ст., метрична система мір відповідала розвитку науки і вимірювальності техніки того часу і, звичайно, не могла бути стабільною. З метою закріплення співробітництва по удосконаленню системи одиниць величин в 1921 р. було створено Міжнародне бюро мір і маси.

Бурхливий розвиток науки в промисловості в ХХ ст. привело до того, що виникло багато різноманітних систем одиниць, доповнюючи і розвиваючих метричну систему мір. Зі всією гостротою встала проблема створення єдиної універсальної системи одиниць величин. Овна завершилася прийняттям в 1960 р. рішення про введення Міжнародної системи одиниць (СИ).

Міжнародна система одиниць – це єдина універсальна практична система одиниць для всіх відростків науки, техніки, народного господарства і викладання. Так як необхідність в такій системі одиниць була велика, то за короткий час вона одержала широке міжнародне призначення і розповсюдження по цілому світі.

ОДИНИЦІ ДОВЖИНИ

Аршин – старовинна одиниця довжини. Прийшов аршин на Русь 500 років тому разом з купцями з далеких східних країн.

Купці привозили не бачені до того тканини. найтонший китайський шовк. Виготовлену із справжніх золотих і срібних ниток важку індійську парчу. Оксамит і тафту заткану квітами і драконами – з Персії. Вони привозили в своїх тюках неоціненні витвори мистецтва, виготовлені руками народних умільців. Нині ці тканини і пошитий з них царський одяг зберігаються в музеях. Вони й зараз вражають своєю пишнотою не менше, ніж 500 років тому.

Але 500 років тому купці ними торгували, і їх доводилося відміряти. Як же це робилося? В наших крамницях користуються дерев’яними метрами.

Купці обходилися без метрів: тканину натягували на власну руку, до плеча. Це й називали міряти аршинами.

Міра хоча й була дуже зручною – адже руки у всіх при собі – однак мала істотну ваду: на жаль, руки у всіх різні. В одних вони довші, в інших – коротші. Хитрі купці швидко зметикували, що потрібно шукати прикажчиків з короткими руками – той самий сувій, а аршинів більше.

Та якось цьому прийшов кінець. Продавати „на свій аршин” влада суворо заборонила. Користуватися дозволялося тільки „казенним аршином”.

Найголовніший казенний аршин – лінійку, завдовжки з чиюсь руку, виготовили в Москві. Потім з нього зробили точні копії і розіслали в усі кінці Росії. Щоб дерев’яний аршин не можна було вкоротити, його кінці обковували залізом і позначали казенною печаткою.

Давно вже люди перейшли на метричну систему мір. Десятки років ніхто не міряє аршинами, але слово це не забули, і до цього часу про надзвичайно проникливу людину кажуть: „Бачить на три аршини під землю”. Про людину, яка судить про все тільки по собі, - „міряє на свій аршин”.

Аршин дорівнює 71 сантиметрову 1,2 міліметра.

Аршин дорівнює 16 вершкам.

Аршин дорівнює 28 дюймам.

Дюйм – міра довжини, якою користуються в багатьох країнах уже протягом кількох віків. Це – невелика довжина.

Походить дюйм від ширини великого пальця. І саме слово по-голландськи означає „великий палець”. В Англії його розмір визначали тонкіше. Закон, виданий 700 років тому встановив, що дюйм – це довжина трьох сухих зернин ячменю, вийнятих із середньої частини колоска.

В Англії, Америці і деяких інших країнах дюйм – основна міра жовтини в техніці. До введення метричної системи мір так було і в нашій країні. Та й нині дюйм залишився в деяких галузях техніки. Поглянь на велосипедні шини. На них є числа 533 х 37 (24 х 1 ½) або 622 х 32 (27 х 1 ¼). Що вони позначають? Розмір шин. Перші два числа – діаметр і ширину в міліметрах, а два другі – ті ж розміри в дюймах. Два штрихи біля чисел – це скорочене позначення дюйма, прийняте в усьому світі. Так само вимірюються і шини автомобілів. У „Запорожця”, наприклад, шина 5,2-13, в автобуса – 11,0-20, а у величезних самоскидів БелАЗів – 18,0-32. Перше число – це ширина шини, а друге – її внутрішній діаметр, і те й друге – в дюймах.

Дюйм дорівнює 2 сантиметри 5,4 міліметра.

Дюйм дорівнює 1/12 фута.

Метр – найголовніша одиниця вимірювання. Родоначальник великої родини одиниць, яка носить. Метр з’явився на світ наприкінці ХVІІІ століття у Франції. Він незрівнянно солодший від дюйма, фута чи милі. І був навмисне вигаданий, щоб їх замінити.

Саме французькі вчені запропонували взяти за основі розміри земної кулі. Нову одиницю вони визначили як одну десятимільйонну частину чверті довжини меридіана, тобто одну десятимільйонну частину відрізку меридіана від полюса до екватора. І назвали її метр – від грецького слова „метрон” – „міра”.

Нову одиницю визначили, вона одержала ім'я. Залишилося невідомим найголовніше – її розмір. Щоб установити точну довжину метра треба було знати точну довжину меридіана. А в ті часи вони була відома тільки приблизно. Почалися багаторічні роботи. Найточнішими методами виміряли довжину меридіана. Найкращі математики зробили складні розрахунки. Нарешті розмір нової одиниці був вирахуваний. І найкращий майстер Франції зробив за цими розрахунками „архівний метр” – лінійку з платини. Довжина лінійки – відстань між її кінцями – точно дорівнювала одній десятимільйонній частини меридіана.

Нова одиниця народилася! Разом з нею з'явилися на світ численні родичі – літр, кілограм, гектар, кілометр... У перше в історії народилися міри, пов’язані і чітку систему. Міри, основані на незмінному зразку, взятому з природи. Створені „на всі часи, для всіх народів”.

Це був великий успіх. Проте швидко настало розчарування. З’ясувалося, що довжина меридіана була визначена не досить точно. І його десятимільйонна частина насправді довша, ніж архівний метр, що зберігався в архівах республіки. Більше того, стало цілком ясно, що в подальшому ця величина буде ще багато разів уточнюватися, отже доведеться багато разів уточнювати і довжину метра. Від міри, взятої з природи, довелося відмовитися. Одиницею довжини залишилась відстань між кінцями архівного метра.

Метр і основані на ньому метричні міри народилися в 1799 році. Проте остаточно встановлені і прийняті як міжнародні вони були тільки через 90 років.

На той час було виготовлено 34 зразки метра і 43 зразки кілограма. Зробити їх було не так-то просто. Роботи тривали понад десяти років. Довго вибирали матеріал – шукали надійний, стійкий. Довго розраховували форму і поперечні розміри – потрібна була найбільша міцність за найменшої ваги. Найкращим матеріалом визнали сплав платини з іридієм. Найкращою формою для зразка метра – стрижень з поперечним перерізом у вигляді літери „Х”.

У 1889 році виготовлені зразки були затверджені як еталони найточніших мір кілограма і метра. Один з них став міжнародним еталоном і зберігався в Міжнародному бюро мір і ваги в Севрі, поблизу Парижа. Інші перейшли у власність різних країн.

З того часу минуло понад 80 років. Усі ці роки еталони старанно зберігалися. Адже це особливі цінності державної ваги. Наші еталони зберігаються в Ленінграді, і спеціально побудованому для них будинку. Всередині будинку ізольовані кімнати з масивними стінами. В одній з кімнат вогнетривка камера. Двері її замкнені на три замки. Ключі зберігаються у різних людей. Усередині вогнетривкої камери сейф. Він також замкнений на три різні замки. Ось саме в ньому і зберігаються платно іридієві метр та кілограм.

У 1960 році метр визначили через строго постійну величину, що залишається незмінною в будь-яких умовах – довжину світлових хвиль.

У нашій країні новий метр затверджений 12 січня 1968 року.

Миля – одиниця відстаней, якою користуються тисячі років на всій землі. Назва її походить від латинського слова „міліа” – „тисяча”.

Колись були спеціальні ходаки, котрі допомагали складати карти: вони відміряли відстані, лічачи кроки. Тисяча подвійних кроків називалася милею. Величина її була від 1,4 до 1,9 кілометра.

Однак згодом цим словом почали називати найрізноманітніші відстані, аж ніяк не пов’язані з тисячею кроків. У багатьох країнах з'явилися свої милі, часом не одна, а кілька. У Німеччині, наприклад, було 6 різних миль – від 7,5 од 9 кілометрів завдовжки. Російська миля становила 7 верст і дорівнювала 7,5 кілометра.

Існують милі і нині. Правда, відстані на суші, у повітрі і в космічному просторі милями вимірюють тільки в країнах, де користуються англійськими мірами. І тільки в англійських книжках можна прочитати, що довжина земного екватора 24900 миль, а відстань від Землі до Місяця 239000 миль. Розмір такої милі – 1,6 кілометра, і називається вони статуткою.

Статутна миля застосовується лише в країнах, де користуються англійською системою мір. Проте є ще одна миля – морська, спільна для всіх країн. Будь-який корабель, хоч би під яким прапором він плавав, за кормою лишає не кілометри простору, а милі. Морська миля дорівнює 1,85 кілометра.

Тому інші назва її - четверть.

Сажень – міра довжини. Існувала вона ще в Стародавній Греції. Як сажень ця міра відома близько 900 років. Її розмір пов’язаний з людиною: сажень – це розмах рук.

У Стародавній Русі відстань міряли між великими пальцями витягнутих у сторони рук. А звідки ми знаємо якого розміру був давньоруський сажень? Розповів про це „Тмутараканський камінь”.

У перекладі на сучасну мову камінь повідомляв що в 1068 році за розпорядженням Гліба, князя Тмутараканського, була виміряна по льоду ширина Керченської протоки. Вони виявилася рівною 14000 сажням. Ось із чого повідомлення князя, що дійшло до нас через сотні років, і була вирахувана величина давнього сажня.

У нашій країна давно ніхто нічого не вимірює сажнями, крім моряків, які й досі користуються морським чи англійським сажнем завдовжки 183 сантиметри. Однак про могутню людину росіяни і тепер кажуть: „Саженного роста”, „косая сажень в плечах”.

Англійський сажень, на відміну від російського, вміщує на 7, а 6 футів. На американських і англійських картах, у таких одиницях вказані глибини морів і океанів.

Сажень дорівнює 213 сантиметрам 3,6 міліметра.

Сажень дорівнює 3 аршинам.

Сажень дорівнює 7 футам.

Фут – міра довжини, якою користуються вже тисячі років. Походить вона від англійського слова foot – „ступня”, тобто фут – це довжина ступні людини.

У різних країнах існують різні фути – від 28 до 33 сантиметрів, але най головніший фут – англійський, що дорівнює 30,48 сантиметра. Такої самої величини був і російський фут, котрий існував до переходу нашої країни на метричну систему мір.

http://dimka-jd.livejournal.com/2113311.html

фізика в житті людини

Фізік — Wed, 03 Sep 2014 15:36:34 GMT

Заслуги фізики важко переоцінити. Будучи наукою, що вивчає найбільш загальні і фундаментальні закони оточуючого нас світу, вона невпізнанно змінила життя людини. Колись терміни «фізика» і «філософія» були синонімами, так як обидві дисципліни були спрямовані на пізнання світобудови і керуючих ним законів. Але пізніше, з початком науково-технічної революції, фізика стала окремим науковим напрямком.

Так що ж вона дала людству? Щоб відповісти на це питання, досить озирнутися навколо. Завдяки відкриттю та вивченню електрики люди користуються штучним освітленням, їх життя полегшують незліченні електричні пристрої. Дослідження фізиками електричних розрядів привело до відкриття радіозв’язку. Саме завдяки фізичним дослідженням у всьому світі користуються інтернетом і мобільними телефонами.

Колись вчені були впевнені в тому, що апарати важче повітря літати не можуть, це здавалося природним і очевидним. Але брати Монгольф’є, винахідники повітряної кулі, а за ними і брати Райт, які створили перший літак, довели необгрунтованість цих тверджень.

Саме завдяки фізиці людство поставило собі на службу силу пари. Поява парових машин, а разом з ними паровозів і пароплавів, дало потужний поштовх до промислової революції. Завдяки приборканої силі пара люди отримали можливість використовувати на заводах і фабриках механізми, не тільки полегшують працю, а й в десятки, сотні разів підвищують його продуктивність.

Без цієї науки не були б можливі і космічні польоти. Завдяки відкриттю Ісааком Ньютоном закону всесвітнього тяжіння з’явилася можливість розрахувати силу, необхідну для виведення космічного корабля на орбіту Землі. Знання законів небесної механіки дозволяє запущеним із Землі автоматичним міжпланетним станції успішно досягати інших планет, долаючи мільйони кілометрів і точно виходячи до призначеної мети.

Можна без перебільшення сказати, що знання, здобуті фізиками за століття розвитку науки, присутні в будь-якій області людської діяльності. Огляньте поглядом те, що вас зараз оточує — у виробництві всіх, хто знаходиться навколо вас предметів найважливішу роль зіграли досягнення фізики. У наш час ця наука активно розвивається, у ній з’явилося таке по-справжньому загадкове напрямок, як квантова фізика. Відкриття, зроблені в цій галузі, можуть невпізнанно змінити життя людини. http://portfel.at.ua/load/10_klas/fizika/zasekina/152-1-0-695

Принцип роботи і класифікація реактивних двигунів

Фізік — Sun, 28 Apr 2013 15:35:43 GMT

Щоб зрозуміти принцип роботи реактивного двигуна, згадаємо, що відбувається при пострілі з будь-якого вогнепальної зброї. Кожному, хто стріляв з рушниці чи пістолета, відомо дію віддачі. У момент пострілу порохові гази з величезною силою рівномірно тиснуть на всі боки. Внутрішні стінки стовбура, дно кулі або снаряда і дно гільзи, що утримується затвором, переживають це тиск.

Сили тиску на стінки стовбура взаємно врівноважуються. Давшиня порохових газів на кулю (снаряд) ви-брасивает її з вин-товки (знаряддя), а дав-ня газів на дно гільзи і є причиною віддачі.

Віддачу легко зробити і джерелом безперервного руху. Уявімо собі, наприклад, що ми поставили на легку візок станковий піхотний кулемет. Тоді при безперервної стрільби з кулемета вона покотиться під впливом поштовхів віддачі в сторону, протилежну напрямку стрільби. На такому принципі і заснована дія реактивного двигуна. Джерелом руху в реактивному двигуні служить реакція або віддача газового струменя.

У закритій посудині знаходиться стиснутий газ. Тиск газу рівномірно розподіляється на стінки судини, який при цьому залишається нерухомим. Але якщо видалити одну з торцевих стінок судини, то стиснений газ, прагнучи розширитися, почне швидко витікати з отвору назовні.

Тиск газу на протилежну по відношенню до отвору стінку вже не буде врівноважуватися, і посудина, якщо він не закріплений, почне рухатися. Важливо відзначити, що чим більше тиск газу, тим більше швидкість його закінчення, і тим швидше буде рухатися судину.

Для роботи реактивного двигуна достатньо спалювати в резервуарі порох або інше горючою речовиною. Тоді надлишковий тиск в посудині змусить гази безперервно витікати у вигляді струменя продуктів згоряння в атмосферу зі швидкістю тим більшою, чим вище тиск усередині самого резервуара і чим менше тиск зовні. Закінчення газів з судини відбувається під впливом сили тиску, совподающей з направленням що виходить через отвір струменя. Отже неминуче з'явиться і інша сила рівної величини і протилежного напрямку. Вона-то і змусить резервуар рухатися. Ця сила має назву сили реактивної тяги.

Всі реактивні двигуни можна розділити на декілька основних класів. Розглянемо угруповання реактивних двигунів за родом використовуваного в них окислювача.

У першу групу входити-дят реактивні двигуни з власним окислювачем, так звані ракетні двигуни. Ця група в свою чергу складається з двох класів: ПРД - порохових реактивних дви-гунів та ЖРД - рідинних реактивних двигунів.

У порохових реактив-них двигунах паливо од-новременно містить горю-чее і потрібний для його згорання окислювач. Найпростішими ПРР є добре всім відома фейерве-рочная ракета. У такому двигуні порох згоряє протягом декількох секунд або навіть часток секунди. Розвиваємо, при цьому реактивна тяга досить значна. Запас палива обмежений об'ємом камери згорання.

У конструктивному відношенні ПРД виключно простий. Він може застосовуватися як нетривало працює, але створює все-таки досить велику силу тяги установка.

У рідинних реактивних двигунах до складу палива до складу палива входить яка-небудь горюча рідина (зазвичай гас або спирт) і рідкий кисень або яке-небудь кисневмісні речовина (наприклад, перекис водню або азотна кислота). Кисень або замінює його речовина, необхідне для спалювання пального, прийнято називати окислювачем. При роботі ЖРД пальне і окислювач безперервно надходять у камеру згоряння; продукти згоряння викидаються назовні через сопло.

Рідинний і пороховий реактивні двигуни, на відміну від інших, здатні працювати в безповітряному просторі.

Другу групу утворюють повітряно-реактивні двигуни - ВРД, що використовують окислювач з повітря. Вони у свою чергу підрозділяються на три класи: прямоточні ВРД (ПВРД), пульсуючі ВРД (ПуВРД), і турбогвинтові двигуни (ТРД).

У прямоточним (або бескомпрессорном) ВРД го-рючее спалюється в камері згоряння в атмосферному повітрі, стислому своїм власним швидкісним на-пором. Стиснення воз-духу здійснюється по за-кону Бернуллі. Згідно з цим законом, при русі рідини або газу по розширюється каналу ско-зростання струменя зменшується, що веде до підвищення дав-лення газу або рідини.

Для цього в ПВРД передбачений дифузор - розширюється канал, по якому атмосферне повітря потрапляє в камеру згоряння.

Площа вихідного перерізу сопла звичайно значно більше площі вхідного перетину дифузора. Кроме того по поверхности диффузора давление распределяется иначе и имеет большие значения, чем на стенках сопла. В результаті дії всіх цих сил виникає реактивна тяга.

ККД прямоточного ВРД при швидкості польоту 1000 кілометрів на годину дорівнює приблизно 8-9%. А при збільшенні цієї швидкості в 2 рази ККД в ряді випадків може досягти 30% - вище, ніж у поршневого авіадвигуна. Але треба зауважити, що ПВРД володіє істотним недоліком: такий двигун не дає тяги на місці і не може, отже, забезпечити самостійний зліт літака.

Складніше влаштований турбореактивний двигун (ТРД). У польоті зустрічний повітря проходить через переднє вхідний отвір до компресора і стискається у декілька разів. Стислий компресором повітря потрапляє в камеру згоряння, куди впорскується рідке пальне (зазвичай гас); що утворюються при згоранні цієї суміші гази подаються до лопаток газової турбіни.

Диск турбіни за-міцніла на одному валу з колесом компресора, тому гарячі гази, що проходять через турбо-ну, приводять її під вра-щення разом з компрес-сором. З турбіни гази потрапляють в сопло. Тут тиск їх падає, а швидкість зростає. Вихідна з двигуна газовий струмінь створює реактивну тягу.

На відміну від прямоточного ВРД турбореактивний двигун здатний розвивати тягу і під час роботи на місці. Він може самостійно забезпечити зліт літака. Для запуску ТРД застосовуються спеціальні пускові пристрої: електростартери і газотурбостартери.

Економічність ТРД на дозвукових швидкостях польоту набагато вище, ніж прямоточного ВРД. І тільки на надзвукових швидкостях близько 2000 кілометрів на годину витрата пального для обох типів двигунів стає приблизно однаковим.

Температура продовження

Фізік — Wed, 13 Mar 2013 17:13:27 GMT

ШКА'ЛА, ы, ж. [латин. scala — лестница].- 1. Линейка с делениями в различных измерительных приборах. Ш. термометра. 2. Ряд величин, цифр в восходящем или нисходящем порядке (спец.). Ш. температуры больного. Ш. заболеваний. Ш. заработной платы.

Типы шкал:

Шкалы измерений принято классифицировать по типам измеряемых данных, которые определяют допустимые для данной шкалы математические преобразования, а также типы отношений, отображаемых соответствующей шкалой. Современная классификация шкал была предложена в 1946 году Стэнли Смитом Стивенсом.

Шкала наименований (номинальная, классификационная)

Используется для измерения значений качественных признаков. Значением такого признака является наименование класса эквивалентности, к которому принадлежит рассматриваемый объект. Примерами значений качественных признаков являются названия государств, цвета, марки автомобилей и т.п. Такие признаки удовлетворяют аксиомам тождества:

Либо А = В, либо А В;
Если А = В, то В = А;
Если А = В и В = С, то А = С.

При большом числе классов используют иерархические шкалы наименований. Наиболее известными примерами таких шкал являются шкалы, используемые для классификации животных и растений.

С величинами, измеряемыми в шкале наименований, можно выполнять только одну операцию - проверку их совпадения или несовпадения. По результатам такой проверки можно дополнительно вычислять частоты заполнения (вероятности) для различных классов, которые могут использоваться для применения различных методов статистического анализа - критерия согласия Хи-квадрат, критерия Крамера для проверки гипотезы о связи качественных признаков и др.

Порядковая шкала (или ранговая)

Строится на отношении тождества и порядка. Субъекты в данной шкале ранжированы. Но не все объекты можно подчинить отношению порядка. Например, нельзя сказать, что больше круг или треугольник, но можно выделить в этих объектах общее свойство-площадь, и таким образом становится легче установить порядковые отношения. Для данной шкалы допустимо монотонное преобразование. Такая шкала груба, потому что не учитывает разность между субъектами шкалы. Пример такой шкалы: балльные оценки успеваемости (неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично), шкала Мооса.

Интервальная шкала

Здесь происходит сравнение с эталоном. Построение такой шкалы позволяет большую часть свойств существующих числовых систем приписывать числам, полученным на основе субъективных оценок. Например, построение шкалы интервалов для реакций. Для данной шкалы допустимым является линейное преобразование. Это позволяет приводить результаты тестирования к общим шкалам и осуществлять, таким образом сравнение показателей. Пример: шкала Цельсия.

Шкала отношений

В шкале отношений действует отношение "во столько то раз больше". Это единственная из четырех шкал имеющая абсолютный ноль. Нулевая точка характеризует отсутствие измеряемого качества. Данная шкала допускает преобразование подобия (умножение на константу). Определение нулевой точки — сложная задача для исследований, накладывающая ограничение на использование данной шкалы. С помощью таких шкал могут быть измерены масса, длина, сила, стоимость (цена). Пример: шкала Кельвина (температур, отсчитанных от абсолютного нуля, с выбранной по соглашению специалистов единицей измерения — Кельвин).

Шкала разностей

Начало отсчета произвольно, единица измерения задана. Допустимые преобразования — сдвиги. Пример: измерение времени.

Абсолютная шкала

В ней присутствует дополнительный признак — естественное и однозначное присутствие единицы измерения. Эта шкала имеет единственную нулевую точку. Пример: число людей в аудитории.

Из рассмотренных шкал первые две являются неметрическими, а остальные - метрическими.

С вопросом о типе шкалы непосредственно связана проблема адекватности методов математической обработки результатов измерения. В общем случае адекватными являются те статистики, которые инвариантны относительно допустимых преобразований используемой шкалы измерений.

Использование в психометрии. Используя различные шкалы, можно производить различные психологические измерения. Самые первые методы психологических измерений были разработаны в психофизике. Основной задачей психофизиков являлось то, каким образом определить, как соотносятся физические параметры стимуляции и соответствующие им субъективные оценки ощущений. Зная эту связь, можно понять, какое ощущение соответствует тому или иному признаку. Психофизическая функция устанавливает связь между числовым значением шкалы физического измерения стимула и числовым значением психологической или субъективной реакцией на этот стимул.

Шкала Цельсия

Андерс Цельсий. Андерс Цельсий (Anders Celsius) родился 27 ноября

1701 года в Швеции. Область его интересов: астрономия, общая физика, геофизика. Преподавал в Упсальском университете астрономию, основал там астрономическую обсерваторию.

Цельсий первым измерил яркость звезд, установил взаимосвязь между северным сиянием и колебаниями в магнитном поле Земли.

Он принимал участие в Лапландской экспедиции 1736-1737 годов по измерению меридиана. По возвращении из полярных областей Цельсий начал активную работу по организации и строительству астрономической обсерватории в Упсале и в 1740 стал ее директором. Умер Андерс Цельсий 25 марта 1744 года. В честь него назван минерал цельзиан – разновидность бариевого полевого шпата.

В технике, медицине, метеорологии и в быту используется шкала Цельсия, в которой температура тройной точки воды равна 0,01 , и следовательно точка замерзания воды при давлении в 1 атм равна 0 . В настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен кельвину, . Таким образом, точка кипения воды, изначально выбранная Цельсием, как реперная точка, равная 100 , утратила свое значение, и по современным оценкам температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении составляет около 99,975 . Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и на ней основана наша жизнь. Ноль Цельсия — особая точка для метеорологии, поскольку связана с замерзанием атмосферной воды. Шкала предложена Андерсом Цельсием в 1742 г.

Шкала Фаренгейта

Габриэль Фаренгейт. Даниэль Габриэль Фаренгейт (Daniel Gabriel (1686–1736) - немецкий физик. Родился 24 мая 1686 в Данциге (ныне Гданьск, Польша). Изучал физику в Германии, Голландии и Англии. Почти всю жизнь прожил в Голландии, где занимался изготовлением точных метеорологических приборов. В 1709 изготовил спиртовой, в 1714 – ртутный термометр, использовав новый способ очистки ртути. Для ртутного термометра Фаренгейт построил шкалу,имеющую три реперные точки: соответствовал температуре смеси вода – лед – нашатырный спирт, – температуре тела здорового человека, а в качестве контрольной температуры было принято значение для точки таяния льда. Температура кипения чистой воды по шкале Фаренгейта составила . Шкала Фаренгейта применяется во многих англоязычных странах, хотя постепенно уступает место шкале Цельсия. Помимо изготовления термометров, Фаренгейт занимался усовершенствованием барометров и гигрометров. Исследовал также зависимость изменения температуры кипения жидкости от атмосферного давления и содержания в ней солей, обнаружил явление переохлаждения воды, составил таблицы удельных весов тел. Умер Фаренгейт в Гааге 16 сентября 1736.

В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. Ноль градусов Цельсия — это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 ) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия () соотношением . Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.

Шкала Реомюра

Рене Реомюр. Рене Антуан де Реомюр (Rene Antoin de Reaumur) родился 28

февраля 1683 года в Ла-Рошель, французский естествоиспытатель, иностранный почетный член Петербургской АН (1737). Труды по регенерации, физиологии, биологии колоний насекомых. Предложил температурную шкалу, названную его именем. Он усовершенствовал некоторые способы приготовления стали, им, одним из первых, были сделаны попытки научного обоснования некоторых процессов литья, написал работу "Искусство превращения железа в сталь". Он пришел к ценному выводу: железо, сталь, чугун, различаются по количеству некоторой примеси. Добавляя эту примесь к железу, путем цементации или сплавления с чугуном, Реомюр получал сталь. В 1814 году К. Каретен доказал, что этой примесью является углерод.

Реомюр дал способ приготовления матового стекла.

Сегодня память связывает его имя только лишь с изобретением долго

использовавшейся температурной шкалы. На самом же деле Рене Антуан Фершант де Реомюр, живший в 1683-1757 годах, главным образом, в Париже, относился к тем ученым, универсальность которых в наше время - время узкой специализации - трудно себе представить. Реомюр был одновременно техником, физиком и естествоиспытателем. Большую известность за пределами Франции он приобрел как энтомолог. В последние годы своей жизни Реомюр пришел к идее, что поиски таинственной преобразующей силы следует вести в тех местах, где ее проявление наиболее очевидно - при преобразовании пищи в организме, т.е. при ее усвоении. Скончался 17 октября 1757 года в замке Бермовдьер близ Сен-Жюльен-дю-Терру(Майенн).

Предложена в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретенный им спиртовой термометр.

Единица — градус Реомюра ( ), равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками — температурой таяния льда () и кипения воды ()

В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

Сравнение температурных шкал
Описание	Кельвин	Цельсий	Фаренгейт	Ньютон	Реомюр
Абсолютный ноль	0	-273.15	-459.67	-90.14	-218.52
Температура таяния смеси Фаренгейта (соли и льда в равных количествах)	255.37	-17.78	0	-5.87	-14.22
Температура замерзания воды (нормальные условия)	273.15	0	32	0	0
Средняя температура человеческого тела	310.0	36.8	98.2	12.21	29.6
Температура кипения воды (нормальные условия)	373.15	100	212	33	80
Температура поверхности Солнца	5800	5526	9980	1823	4421

Температурные шкалы, системы сопоставимых числовых значений температуры. Температура не является непосредственно измеряемой величиной; ее значение определяют по температурному изменению какого-либо удобного для измерения физического свойства термометрического вещества. Выбрав термометрическое вещество и свойство, необходимо задать начальную точку отсчета и размер единицы температуры — градуса. Таким образом, определяют эмпирические температурные шкалы (далее Т.ш.). В Т. ш. обычно фиксируют две основные температуры, соответствующие точкам фазовых равновесий однокомпонентных систем (так называемые реперные или постоянные точки), расстояние между которыми называется основным температурным интервалом шкалы. В качестве реперных точек используют: тройную точку воды, точки кипения воды, водорода и кислорода, точки затвердевания серебра, золота и др. Размер единичного интервала (единицы температуры) устанавливают как определенную долю основного интервала. За начало отсчета Т. ш. принимают одну из реперных точек. Так можно определить эмпирическую (условную) Т. ш. по любому термометрическому свойству . Если принять, что связь между и температурой линейна, то температура , где , и — числовые значения свойства при температуре , в начальной и конечной точках основного интервала, — размер градуса, — число делений основного интервала.

В Цельсия шкале, например, за начало отсчета принята температура затвердевания воды (таяния льда), основной интервал между точками затвердевания и кипения воды разделен на 100 равных частей ( ).

Т. ш. представляет собой, таким образом, систему последовательных значений температуры, связанных линейно со значениями измеряемой физической величины (эта величина должна быть однозначной и монотонной функцией температуры). В общем случае Т. ш. могут различаться по термометричкому свойству (им может быть тепловое расширение тел, изменение электрического сопротивления проводников с температурой и т. п.), по термометрическому веществу (газ, жидкость, твердое тело), а также зависеть от реперных точек. В простейшем случае Т. ш. различаются числовыми значениями, принятыми для одинаковых реперных точек. Так, в шкалах Цельсия (), Реомюра () и Фаренгейта () точкам таяния льда и кипения воды при нормальном давлении приписаны разные значения температуры. Соотношение для пересчета температуры из одной шкалы в другую:

Непосредственный пересчет для Т. ш., различающихся основными температурами, без дополнительных экспериментальных данных невозможен. Т. ш., различающиеся по термометрическому свойству или веществу, существенно различны. Возможно неограниченное число не совпадающих друг с другом эмпирических Т. ш., так как все термометрические свойства связаны с температурой нелинейно и степень нелинейности различна для разных свойств и вещественную температуру, измеренную по эмпирической Т. ш., называют условной ("ртутная", "платиновая" температура и т. д.), ее единицу — условным градусом. Среди эмпирических Т. ш. особое место занимают газовые шкалы, в которых термометрическим веществом служат газы ("азотная", "водородная", "гелиевая" Т. ш.). Эти Т. ш. меньше других зависят от применяемого газа и могут быть (введением поправок) приведены к теоретической газовой Т. ш. Авогадро, справедливой для идеального газа. Абсолютной эмпирической Т. ш. называют шкалу, абсолютный нуль которой соответствует температуре, при которой численное значение физического свойства (например, в газовой Т. ш. Авогадро абсолютный нуль температуры соответствует нулевому давлению идеального газа). температуры (по эмпирической Т. ш.) и (по абсолютной эмпирической Т. ш.) связаны соотношением , где — абсолютный нуль эмпирической Т. ш. (введение абсолютного нуля является экстраполяцией и не предполагает его реализации).

Принципиальный недостаток эмпирической Т. ш. — их зависимость от термометрического вещества — отсутствует у термодинамической Т. ш., основанной на втором начале термодинамики. При определении абсолютной термодинамической Т. ш. (шкала Кельвина) исходят из Карно цикла. Если в цикле Карно тело, совершающее цикл, поглощает теплоту при температуре и отдает теплоту при температуре , то отношение не зависит от свойств рабочего тела и позволяет по доступным для измерений величинам и определять абсолютную температуру. Вначале основной интервал этой шкалы был задан точками таяния льда и кипения воды при атмосферном давлении, единица абсолютной температуры соответствовала части основного интервала, за начало отсчета была принята точка таяния льда. В 1954 Х Генеральная конференция по мерам и весам установила термодинамическую Т. ш. с одной реперной точкой — тройной точкой воды, температура которой принята 273,16 К (точно), что соответствует . температура в абсолютной термодинамической Т. ш. измеряется в кельвинах (К). Термодинамическая Т. ш., в которой для точки таяния льда принята температура , называется стоградусной. Соотношения между температурами, выраженными в шкале Цельсия и абсолютной термодинамической Т. ш.:

так что размер единиц в этих шкалах одинаков. В США и некоторых др. странах, где принято измерять температуру по шкале Фаренгейта, применяют также абсолютную Т. ш. Ранкина. Соотношение между кельвином и градусом Ранкина: , по шкале Ранкина точка таяния льда соответствует , точка кипения воды .

Любая эмпирическая Т. ш. приводится к термодинамической Т. ш. введением поправок, учитывающих характер связи термометрического свойства с термодинамической температурой. Термодинамическая Т. ш. осуществляется не непосредственно (проведением цикла Карно с термометрическим веществом), а с помощью других процессов, связанных с термодинамической температурой. В широком интервале температур (примерно от точки кипения гелия до точки затвердевания золота) термодинамические Т. ш. совпадают с Т. ш. Авогадро, так что термодинамическую температуру определяют по газовой, которую измеряют газовым термометром. При более низких температурах термодинамическая Т. ш. осуществляется по температурной зависимости магнитной восприимчивости парамагнетиков, при более высоких — по измерениям интенсивности излучения абсолютно черного тела . Осуществить термодинамическую Т. ш. даже с помощью Т. ш. Авогадро очень сложно, поэтому в 1927 была принята Международная практическая температурная шкала (МПТШ), которая совпадает с термодинамической Т. ш. с той степенью точности, которая экспериментально достижима. Все приборы для измерения температуры градуированы в МПТШ.

Шкала температур Кельвина

Понятие абсолютной температуры было введено У. Томсоном (Кельвином), в связи с чем шкалу абсолютной температуры называют шкалой Кельвина или термодинамической температурной шкалой. Единица абсолютной температуры — кельвин (К).

Абсолютная шкала температуры называется так, потому что мера основного состояния нижнего предела температуры — абсолютный ноль, то есть наиболее низкая возможная температура, при которой в принципе невозможно извлечь из вещества тепловую энергию.

Абсолютный ноль определен как 0 K, что равно -273.15 (точно).

Шкала температур Кельвина — это шкала, в которой начало отсчета ведется от абсолютного нуля.

Важное значение имеет разработка на основе термодинамической шкалы Кельвина Международных практических шкал, основанных на реперных точках — фазовых переходах чистых веществ, определенных методами первичной термометрии. Первой международной температурной шкалой являлась принятая в 1927 г. МТШ-27. С 1927 г. шкала несколько раз переопределялась (МТШ-48, МПТШ-68, МТШ-90): менялись реперные температуры, методы интерполяции, но принцип остался тот же — основой шкалы является набор фазовых переходов чистых веществ с определенными значениями термодинамических температур и интерполяционные приборы, градуированные в этих точках. В настоящее время действует шкала МТШ-90. Основной документ (Положение о шкале) устанавливает определение Кельвина, значения температур фазовых переходов (реперных точек)[6] и методы интерполяции.

Используемые в быту температурные шкалы — как Цельсия, так и Фаренгейта (используемая, в основном, в США), — не являются абсолютными и поэтому неудобны при проведении экспериментов в условиях, когда температура опускается ниже точки замерзания воды, из-за чего температуру приходится выражать отрицательным числом. Для таких случаев были введены абсолютные шкалы температур.

Одна из них называется шкалой Ранкина, а другая — абсолютной термодинамической шкалой (шкалой Кельвина); температуры по ним измеряются, соответственно, в градусах Ранкина () и кельвинах (К). Обе шкалы начинаются при температуре абсолютного нуля. Различаются они тем, что кельвин равен градусу Цельсия, а градус Ранкина — градусу Фаренгейта. Температуре замерзания воды при стандартном атмосферном давлении соответствуют , , .

Масштаб шкалы Кельвина привязан к тройной точке воды (273,16 К), при этом от нее зависит постоянная Больцмана. Это создает проблемы с точностью интерпретации измерений высоких температур. Сейчас МБМВ рассматривает возможность перехода к новому определению кельвина и фиксированию постоянной Больцмана, вместо привязки к температуре тройной точки.

Ключевые термины:

ШКАЛА -1. Линейка с делениями в различных измерительных приборах. 2. Ряд величин, цифр в восходящем или нисходящем порядке.

Шкала Фаренгейта - это температурная шкала, 1 градус которой (1 ) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру .

Температурные шкалы - системы сопоставимых числовых значений температуры.

Тройная точка воды - строго определенные значения температуры и давления, при которых вода может одновременно существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях.

ТЕМПЕРАТУРА

Фізік — Wed, 06 Mar 2013 20:55:22 GMT

	Кельвин	Градус Цельсия	Градус Фаренгейта
Абсолютный ноль	0 K	−273.15 °C	−459.67 °F
Температура кипения жидкого азота	77.4 K	−195.8 °C ^[4]	−320.3 °F
Сублимация (переход из твёрдого состояния в газообразное) сухого льда	195.1 K	−78 °C	−108.4 °F
Точка пересечения шкал Цельсия и Фаренгейта	233.15 K	−40 °C	−40 °F
Температура плавления льда	273.1499 K	−0.0001 °C ^[5]	31.99982 °F
Тройная точка воды	273.16 K	0.01 °C	32.018 °F
Нормальная температура человеческого тела ^[6]	310 K	37.0 °C	98.6 °F
Температура кипения воды при давлении в 1 атмосферу (101.325 кПа)	373.1339 K	99.9839 °C ^[7]	211.971 °F

Диаграмма перевода температур

Гидростатический парадокс

{GM}KISS-MY-ASS — Tue, 18 Dec 2012 19:44:33 GMT

Гидростатический парадокс — явление, при котором вес налитой в сосуд жидкости может отличаться от силы давления на дно.
[править]Причины

Схема опыта Паскаля
Причина гидростатического парадокса состоит в том, что жидкость давит не только на дно, но и на стенки сосуда. Вес жидкости в сосуде будет равен сумме высотных составляющих напора по всей внутренней площади сосуда. Если, к примеру, сосуд имеет участки внутренней поверхности, давление на которые направлено вверх, эти участки внесут вклад в вес со знаком минус. Статическое давление жидкости на дно окажется больше, чем вес жидкости, отнесённый к площади дна.
[скрыть]Вывод
Выведем формулу для случая превышения силы давления на дно:
pghS > mg

pghS > V pg

Sh > V

Выведем формулу для случая равенства силы давления на дно:
pghS = mg

pghS = Vpg

Sh = V

Выведем формулу для случая принижения силы давления на дно:
pghS < mg

pghS < V pg

Sh < V
[править]История открытия

В 1648 г. парадокс продемонстрировал Б. Паскаль. Он вставил в закрытую бочку, наполненную водой, узкую трубку и, поднявшись на балкон второго этажа, влил в эту трубку кружку воды. Из-за малой толщины трубки вода в ней поднялась до большой высоты, и давление в бочке увеличилось настолько, что крепления бочки не выдержали, и она треснула.

Водогін

Фізік — Sun, 16 Dec 2012 14:43:36 GMT

Водогін

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Водоводи до гідроелектростанції.

Місцевий водогін. Кримські гори.

Водогі́н — система труб, нагнітальних устав, фільтрів тощо, призначена для водопостачання.
Синоніми: водопровід, водовід.

Груповий водопровід — водопровід, що подає воду споживачам кількох населених пунктів.

[ред.]Різновиди

Магістральний водопровід — водопровід, до якого приєднуються розподільні водоводи.
Водопровід шахтний, (рос. водопровод шахтный, англ. mine water pipeline, mine water conduit; нім. unterirdische Wasserleitung f) — система трубопроводів, що забезпечують подачу води для пилопридушення, локалізації і гасіння підземних пожеж (див. пожежі рудникові). Трубопроводи встановлюють, як правило, об'єднаними, і вся система складає пожежно-зрошувальний водопровід, який повинен бути постійно заповнений водою під тиском. В.ш. можуть бути тупиковими або кільцевими. Мережа В. ш. в підземних виробках складається з магістральних і дільничних ліній (діаметр не менше 100 мм). В.ш. обладнується пожежними кранами, тиск води у яких при гасінні пожежі повинен бути 0,6-1,5 МПа, а в бремсберґах і схилах — не більше 2 МПа.

Аварією на водопровідній мережі вважається пошкодження трубопроводу, споруди чи обладнання мережі, що викликає повне або часткове (більше 30 процентів розрахункового обсягу) припинення подачі води окремим абонентам або групі абонентів.^[1]

[ред.]

Паскаль (единица измерения)

Фізік — Sun, 16 Dec 2012 14:40:11 GMT

Паскаль (единица измерения)

[править]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения).

Паска́ль (обозначение: Па, международное: Pa) — единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ).

Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр.

1 Па = 1 Н/м² ≡ 1 Дж/м³ ≡ 1 кг/(м·с²) ;

Единица названа в честь французского физика и математика Блеза Паскаля.

[править]Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
10¹ Па	декапаскаль	даПа	daPa	10⁻¹ Па	деципаскаль	дПа	dPa
10² Па	гектопаскаль	гПа	hPa	10⁻² Па	сантипаскаль	сПа	cPa
10³ Па	килопаскаль	кПа	kPa	10⁻³ Па	миллипаскаль	мПа	mPa
10⁶ Па	мегапаскаль	МПа	MPa	10⁻⁶ Па	микропаскаль	мкПа	µPa
10⁹ Па	гигапаскаль	ГПа	GPa	10⁻⁹ Па	нанопаскаль	нПа	nPa
10¹² Па	терапаскаль	ТПа	TPa	10⁻¹² Па	пикопаскаль	пПа	pPa
10¹⁵ Па	петапаскаль	ППа	PPa	10⁻¹⁵ Па	фемтопаскаль	фПа	fPa
10¹⁸ Па	эксапаскаль	ЭПа	EPa	10⁻¹⁸ Па	аттопаскаль	аПа	aPa
10²¹ Па	зеттапаскаль	ЗПа	ZPa	10⁻²¹ Па	зептопаскаль	зПа	zPa
10²⁴ Па	йоттапаскаль	ИПа	YPa	10⁻²⁴ Па	йоктопаскаль	иПа	yPa
применять не рекомендуется

Шлюз (гидротехническое сооружение)

Фізік — Sun, 16 Dec 2012 14:31:26 GMT

Судоходный шлюз — гидротехническое сооружение на судоходных и водных путях для обеспечения перехода судов из одного водного бассейна (бьефа) в другой с различными уровнями воды в них. С двух сторон ограничен затворами, между которыми располагается смежная камера, позволяющая варьировать уровень воды в её пределах.

В отличие от судоподъемников, при использовании шлюзовых систем требуется большое количество воды, что приводит к снижению их пропускной способности и в том числе к меньшей скорости пропуска судов. Преимуществом является их более простое и дешевое в обслуживании техническое оснащение по сравнению с судоподъемниками.

Процесс пропускания судна через шлюз называется шлюзованием. Перевод судов посредством судоходного шлюза осуществляется последовательным переводом в смежную камеру после выравнивания в них уровня воды. Использование шлюзов главным образом направлено на то, чтобы сделать водные пространства с различными уровнями воды в них более пригодными для судоходства.

[править]Основные сведения

Каждый шлюз имеет три главных элемента:

Герметичная камера, соединяющая верхнюю и нижнюю головные части канала и имеющая объём, достаточный для включения в себя одного, или нескольких судов. Положение камеры фиксированное, однако уровень воды в ней может изменяться.
Ворота — металлические щиты, расположенные на обоих концах камеры и служащие для впускания и выпускания судна из камеры в перед началом шлюзования и герметизирующие камеру во время шлюзования.
Водопроводное устройство — устройство, предназначенное для наполнения, либо опустошения камеры. Как правило, в качестве такого устройства используется плоский щитовой затвор. В крупных шлюзах могут использоваться перекачные насосы.

Принцип работы шлюза следующий:

Входные ворота открываются, и судно заходит внутрь камеры.
Входные ворота закрываются.
Открывается перепускной клапан, вызывая падение уровня воды в камере с находящимся в ней судном.
Впускные ворота открываются, судно выходит из камеры.

Шлюзование длится как правило от 10 до 20 минут в зависимости от размера камеры и перепада уровня воды. В случае, если судно движется вверх по течению, процесс реверсируется: судно входит в полупустую камеру, затем открывается клапан, наполняя камеру водой и поднимая судно.

При шлюзовании как правило стараются чередовать направление пропускания судов: после того, как судно, идущее, к примеру, вниз по течению, завершило шлюзование, в камеру уже пониженным уровнем воды в ней может сразу же зайти судно, движущееся в обратном направлении. Таким образом не требуется выполнять лишнее заполнение, либо слив воды из камеры.

[править]Использование шлюзов в речной навигации

Использование шлюзов необходимо в случаях, когда для осуществления прохода судов создаётся искусственный обводной канал в обход таких препятствий, как пороги, плотины, дамбы и проч. Плотина увеличивает глубину водного пространства перед ней, в таком случае шлюз может быть установлен либо непосредственно в плотине, будучи её составной частью, либо в устье бьефа. Река, оснащённая такого рода сооружениями, носит название водного пути. Также с помощью установки шлюза в устье реки можно добиться того, чтобы река перестала быть подверженной влиянию приливов и отливов в крупных водоёмах, в которые она впадает. Для усовершенствования водного пути на реке используются дополнительные шлюзы:

В верхней части обводного канала устанавливается водоспускной шлюз для предотвращения наводнений.
Чем длиннее обводной канал, тем больше разница уровня воды в реке между началом и концом канала, таким образом очень длинный обводной канал может потребовать установки дополнительных групп шлюзов в разных местах канала (см, например, Волго-Донской канал).

Шлюз на обводном канале дамбы.

Шлюзы также служат для поднятия и опускания воды в водохранилищах.

[править]Использование шлюзов в каналах

При строительстве первых искусственных каналов, возводимых, как правило, на довольно плоских,негористых участках местности, их инженеры и строители предпочитали строить обводы в случае попадания на пути канала холмов, либо низин. Однако, удлинение канала влекло за собой чрезмерное удорожание его строительства и увеличивало длительность прохождения по нему судна. Для решения этой проблемы стали применяться шлюзы. Далее, по мере усовершенствования технических знаний и возможностей, для прохождения препятствий стали применяться всё новые решения: акведуки, туннели, дамбы. И в каждом из таких сооружений продолжили использовать шлюзы, ставшие с тех времён и по сей день неотъемлемой частью практически любого гидросооружения.

Блок

Фізік — Thu, 22 Nov 2012 16:47:58 GMT

Схема чотирьох систем із блоків

Блок на кораблі

Схеми блоків

Блок

(рос. блок, англ. block; unit; нім. Block)

конструктивно та схемно закінчена частина пристрою, що виконує самостійні (окремі) функції та являє собою сукупність вузлів або групи елементів та деталей.
вузол машини з кількох однакових частин.

Блок

Блок - простий механічний пристрій, що дозволяє регулювати силу, вісь якого закріплена при підйомі вантажів, не піднімається і не опускається. Являє собою колесо з жолобом по колу, що обертається навколо своєї осі. Жолоб призначений для каната, ланцюга, ременя і т. п. Вісь блоку міститься в обіймах, прикріплених на балці або стіні, такий блок називається нерухомим, коли ж до цих обойма прикріплюється вантаж, і блок разом з ними може рухатися, то такий блок називається рухомим.

Нерухомий блок вживається для підйому невеликих вантажів або для зміни напрямку сили.

Умова рівноваги блоку:

, де

F - додаваєме зовнішнє зусилля, m - маса вантажу, g - прискорення вільного падіння, f - коефіцієнт опору в блоці (для ланцюгів приблизно 1.05, а для мотузок - 1.1). При відсутності тертя для підйому потрібна сила, рівна вазі вантажу().

Рухомий блок має вільну вісь і призначений для зміни величини прикладених зусиль. Якщо кінці мотузки, охоплюючий блок, складають з горизонтом рівні між собою кути, то діюча на вантаж сила належить до його ваги, як радіус блоку до хорди дуги, обхопленної канатом; звідси, якщо мотузки паралельні (тобто коли дуга, охоплює мотузкою, дорівнює напівокружності), то для підйому вантажу сили буде потрібно вдвічі менше, ніж вагу вантажу, тобто:

При цьому вантаж пройде відстань, удвічі меншу пройденого точкою прикладання сили F, відповідно, виграш у силі рухомого блоку дорівнює 2.

Фактично, будь-який блок являє собою важіль, у випадку нерухомого блоку - рівноплечий, у разі рухомого - з співвідношенням плечей 1 до 2. Як і для будь-якого іншого важеля, для блоку справедливо правило: У скільки разів виграємо в зусиллі, в стільки ж разів програємо у далечині. Іншими словами, що здійснюються під час переміщення вантажу на яке-небудь відстань без використання блоку робота дорівнює роботі, затрачуваної під час переміщення вантажу на те ж саме відстань із застосуванням блоку за умови відсутності тертя. У реальному блоці завжди присутні деякі втрати.

Також використовується система, що складається з комбінації декількох рухомих і нерухомих блоків. Така система називається Поліспаст. Найпростіша така система зображена на малюнку і дає виграш у силі в 2 рази.

На відміну від шківа, блок обертається на осі вільно і забезпечує виключно зміна напрямку руху ременя або каната, не передаючи зусилля з осі на ремінь або з ременя на вісь.

при f=0.

Фізика

З ІСТОРІЇ РОЗВИТКУ СИСТЕМИ ОДИНИЦЬ ВЕЛИЧИН.

фізика в житті людини

Принцип роботи і класифікація реактивних двигунів

Температура продовження

Шкала Цельсия

Шкала Фаренгейта

Шкала Реомюра

Шкала температур Кельвина

ТЕМПЕРАТУРА

Диаграмма перевода температур

Гидростатический парадокс

Водогін

Водогін

[ред.]Різновиди

[ред.]

Паскаль (единица измерения)

Паскаль (единица измерения)

[править]Кратные и дольные единицы

Шлюз (гидротехническое сооружение)

[править]Основные сведения

[править]Использование шлюзов в речной навигации

[править]Использование шлюзов в каналах

Блок

Блок

[ред.]Див. також