Шарик массой 60 г на нити длинной 1.2 м вращается с частотой 2 с–1 вокруг вертикальной оси. На какой угол отклонится от вертикальной оси нить с шариком?
Основные единицы. В системе единиц для каждой измеряемой физической величины должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Таким образом, отдельная единица измерения нужна для длины, площади, объема, скорости и т.д., и каждую такую единицу можно определить, выбрав тот или иной эталон. Но система единиц оказывается значительно более удобной, если в ней всего лишь несколько единиц выбраны в качестве основных, а остальные определяются через основные. Так, если единицей длины является метр, эталон которого хранится в Государственной метрологической службе, то единицей площади можно считать квадратный метр, единицей объема – кубический метр, единицей скорости – метр в секунду и т.д.
Удобство такой системы единиц (особенно для ученых и инженеров, которые гораздо чаще встречаются с измерениями, чем остальные люди) в том, что математические соотношения между основными и производными единицами системы оказываются более простыми. При этом единица скорости есть единица расстояния (длины) в единицу времени, единица ускорения – единица изменения скорости в единицу времени, единица силы – единица ускорения единицы массы и т.д. В математической записи это выглядит так: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t2. Представленные формулы показывают «размерность» рассматриваемых величин, устанавливая соотношения между единицами. (Аналогичные формулы позволяют определить единицы для таких величин, как давление или сила электрического тока.) Такие соотношения носят общий характер и выполняются независимо от того, в каких единицах (метр, фут или аршин) измеряется длина и какие единицы выбраны для других величин.
В технике за основную единицу измерения механических величин обычно принимают не единицу массы, а единицу силы. Таким образом, если в системе, наиболее употребительной в физических исследованиях, металлический цилиндр принимается за эталон массы, то в технической системе он рассматривается как эталон силы, уравновешивающей действующую на него силу тяжести. Но поскольку сила тяжести неодинакова в разных точках на поверхности Земли, для точной реализации эталона необходимо указание местоположения. Исторически было принято местоположение на уровне моря на географической широте 45°. В настоящее же время такой эталон определяется как сила, необходимая для того, чтобы придать указанному цилиндру определенное ускорение. Правда, в технике измерения проводятся, как правило, не со столь высокой точностью, чтобы нужно было заботиться о вариациях силы тяжести (если речь не идет о градуировке измерительных приборов).
Немало путаницы связано с понятиями массы, силы и веса. Дело в том, что существуют единицы всех этих трех величин, носящие одинаковые названия. Масса – это инерционная характеристика тела, показывающая, насколько трудно выводится оно внешней силой из состояния покоя или равномерного и прямолинейного движения. Единица силы есть сила, которая, воздействуя на единицу массы, изменяет ее скорость на единицу скорости в единицу времени.
Водяной пар, попадающий в атмосферу в результате испарения, может переходить в жидкое состояние по причине охлаждения воздуха. Наиболее резко процесс охлаждения воздуха происходит при его поднятии.
Восходящие движения воздуха могут возникнуть в результате: - Сильного прогрева земной поверхности, - Скольжения тёплого воздуха по массе холодного воздуха (при прохождении циклонов), - Поднятия воздуха по неровностям земной поверхности (горы). Охлаждение воздуха вызывает образование осадков, которые выпадают в виде дождя, снега и града. Кроме того водяной пар может выделяться непосредственно из воздуха на поверхности земли в виде росы, инея и изморози, когда в ясные тихие ночи сильно охлаждается поверхность земли и соприкасающийся с ней воздух. Различные причины, вызывающие охлаждение воздуха, определяют и различный характер выпадения осадков. Быстрое поднятие воздуха от сильно прогретой поверхности, а также подъём воздуха в горах – вызывает выпадение ливневых осадков короткой продолжительностью и малой площадью распространения. Пример: летом в жаркую погоду, откуда ни возьмись, набежали тучи, начался ливень, бурные потоки воды по улицам, а через час – опять солнце. Наоборот, медленное восхождение тёплого воздуха вызывает обложные дожди весьма продолжительные и с большой площадью распространения.
Просто
Основные единицы. В системе единиц для каждой измеряемой физической величины должна быть предусмотрена соответствующая единица измерения. Таким образом, отдельная единица измерения нужна для длины, площади, объема, скорости и т.д., и каждую такую единицу можно определить, выбрав тот или иной эталон. Но система единиц оказывается значительно более удобной, если в ней всего лишь несколько единиц выбраны в качестве основных, а остальные определяются через основные. Так, если единицей длины является метр, эталон которого хранится в Государственной метрологической службе, то единицей площади можно считать квадратный метр, единицей объема – кубический метр, единицей скорости – метр в секунду и т.д.
Удобство такой системы единиц (особенно для ученых и инженеров, которые гораздо чаще встречаются с измерениями, чем остальные люди) в том, что математические соотношения между основными и производными единицами системы оказываются более простыми. При этом единица скорости есть единица расстояния (длины) в единицу времени, единица ускорения – единица изменения скорости в единицу времени, единица силы – единица ускорения единицы массы и т.д. В математической записи это выглядит так: v = l/t, a = v/t, F = ma = ml/t2. Представленные формулы показывают «размерность» рассматриваемых величин, устанавливая соотношения между единицами. (Аналогичные формулы позволяют определить единицы для таких величин, как давление или сила электрического тока.) Такие соотношения носят общий характер и выполняются независимо от того, в каких единицах (метр, фут или аршин) измеряется длина и какие единицы выбраны для других величин.
В технике за основную единицу измерения механических величин обычно принимают не единицу массы, а единицу силы. Таким образом, если в системе, наиболее употребительной в физических исследованиях, металлический цилиндр принимается за эталон массы, то в технической системе он рассматривается как эталон силы, уравновешивающей действующую на него силу тяжести. Но поскольку сила тяжести неодинакова в разных точках на поверхности Земли, для точной реализации эталона необходимо указание местоположения. Исторически было принято местоположение на уровне моря на географической широте 45°. В настоящее же время такой эталон определяется как сила, необходимая для того, чтобы придать указанному цилиндру определенное ускорение. Правда, в технике измерения проводятся, как правило, не со столь высокой точностью, чтобы нужно было заботиться о вариациях силы тяжести (если речь не идет о градуировке измерительных приборов).
Немало путаницы связано с понятиями массы, силы и веса. Дело в том, что существуют единицы всех этих трех величин, носящие одинаковые названия. Масса – это инерционная характеристика тела, показывающая, насколько трудно выводится оно внешней силой из состояния покоя или равномерного и прямолинейного движения. Единица силы есть сила, которая, воздействуя на единицу массы, изменяет ее скорость на единицу скорости в единицу времени.
Восходящие движения воздуха могут возникнуть в результате:
- Сильного прогрева земной поверхности,
- Скольжения тёплого воздуха по массе холодного воздуха (при прохождении циклонов),
- Поднятия воздуха по неровностям земной поверхности (горы).
Охлаждение воздуха вызывает образование осадков, которые выпадают в виде дождя, снега и града.
Кроме того водяной пар может выделяться непосредственно из воздуха на поверхности земли в виде росы, инея и изморози, когда в ясные тихие ночи сильно охлаждается поверхность земли и соприкасающийся с ней воздух.
Различные причины, вызывающие охлаждение воздуха, определяют и различный характер выпадения осадков.
Быстрое поднятие воздуха от сильно прогретой поверхности, а также подъём воздуха в горах – вызывает выпадение ливневых осадков короткой продолжительностью и малой площадью распространения.
Пример: летом в жаркую погоду, откуда ни возьмись, набежали тучи, начался ливень, бурные потоки воды по улицам, а через час – опять солнце.
Наоборот, медленное восхождение тёплого воздуха вызывает обложные дожди весьма продолжительные и с большой площадью распространения.