تبلیغات
**** گروه علوم تجربی دوره عمومی استان گیلان**** - آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت دوم)

**** گروه علوم تجربی دوره عمومی استان گیلان****

گیلان سرسبز، با تلاش گیلانیان سربلند باشی

 

برای دسترسی به کلیه مطالب به صورت طبقه بندی شده، اینجا راکلیک فرمایید

جهت گفتگوی علمی و آموزشی و دیدن تجربیات دیگران اینجا را کلیک فرمایید

برای مشاهده وبلاگ های ثبت شده برای مسابقه طراحی وبلاگ اینجا را کلیک فرمایید

برای مشاهده و یا دانلود انیمیشن های آموزشی اینجا را کلیک فرمایید

برای دانلود پاور پوینت های علمی و آموزشی اینجا را کلیک فرمایید

برای دریافت و استفاده از نمونه سوال طبقه بندی شده، اینجا را کلیک فرمایید

آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت دوم)

 

آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت دوم)

یکای استاندارد زمان طول جرم

کمیتهای فیزیکی

خطاهای اندازه گیری

مقدار واقعی کمیت

کمیتهای اصلی و فرعی

اندازه گیری طول

آشنایی با برخی مفاهیم بنیادی فیزیک(قسمت دوم)

 

یکای استاندارد زمان- طول- جرم

 الف)یکای استاندارد زمان برای زمان تعریف مشخصی وجود ندارد. بعضی گفته اند زمان چیزی است که با ساعت اندازه گیری می شود یا زمان بستر رویدادهاست . آنچه مسلم است زمان عاملی است که با آن پیش و پس بودن رویدادها را نسبت به هم مشخص می کنیم برای مشخص شدن لحظه ی وقوع یک رویداد (t)مانند لحظه ی رها کردن یک قطعه سنگ یا لحظه ی پیدایش برق در آسمان به تعیین یک مبدا نیازمندیم. مبدا معمولا لحظه ی پیدایش یک رویداد مشخص و تکراری مانند طلوع یا غروب خورشید یا عبور زمین از یک نقطه ی خاص از مدار آن است(t=0). گاهی فاصله ی زمانی از شروع تا پایان یک رویداد را باید محاسبه ها وارد کنیم. این مدت را بازه ی زمانی گویند و برابراست باt

 مساوی است با زمان اولیه منهای زمان ثانویه. مثلا اگر در لحظه ی اول سنگی را رها کنیم و در لحظه ی دوم به زمین می رسد جابه جایی این سنگ دربازه ی زمانیt مساوی است با زمان اولیه منهای زمان ثانویه صورت گرفته است. برای تعیین بازه ی زمانیt به زمان سنج نیاز داریم . نخستین زمان سنج ساده و طبیعی انسان نبض خودش بود که مشخص می کرد در فاصله ی دو لحظه چند با نبضش می زند. به دلیل آنکه فاصله ی زمانی میان دو ضربان نبض ثابت نیست و این مدت نیز کوتاه است شبانه روز یعنی مدت زمانی که زمین یک بار به دور محورش می گردد مبنای اندازه گیری زمان قرار گرفت . سپس این مدت را به 24 قسمت تقسیم کردند و هر قسمت را یک ساعت نامیدند . هر ساعت را به 60 دقیقه و هر دقیقه را به 60ثانیه تقسیم کردند و به عنوان یکای زمان برگزیدند. اندازه گیریهای دقیقتر نشان داد که مدت شبانه روزها با هم برابر نیست و سالها نیز با هم تفاوت دارند و نمی توان ثانیه را از روی حرکت وضعی یا انتقالی زمین به طور دقیق تعریف کرد.

امروز ثانیه را با استفاده از دوره ی تناوب تابش گسیل شده از اتم سزیم که همواره ثابت است به صورت زیر تعریف می کنند:

((ثانیه زمانی است معادل 770،631،192،9 برابر دوره ی تناوب تابش مربوط به گذار الکترون میان دو تراز بسیار ظریف وابسته به حالت بنیادی اتم سزیم133 .))

ب)یکای استاندارد طول در سال 1795/1174 مجمعی از دانشمندان در فرانسه تشکیل شد . در این مجمع با استفاده از کمیتهای طبیعی یکای طول و یکای جرم را برگزیدند . برای یکای طول یک چهل میلیونیم محیط نصف نصف النهار زمین را با نام متر انتخاب کردند . برای اندازه گیری محیط زمین بخشی از طول نصف النهار زمین را از روی آن مشخص کردند و نمونه ی اصلی متر را با استفاده از این تعریف ساختند. این متر نمونه میله ای از آلیاژ اینوار است که از 90%پلاتین و 10% ایریدیم تشکیل شده است . سطح مقطع این میله cm 5/1 مربع و جرم آن kg3 و طولش cm 102 است . روی این میله دو علامت به فاصله ی  1m از هم قرار دارد پس از ساختن نمونه ی اصلی متر نمونه های فراوانی از روی آن تهیه کردند که در فرانسه و سایر کشورهای جهان به کار می رفت.

با گسترش علم و فن آوری معلوم شد که برای یکای متر دقت بسیار بالاتری لازم است. از این رو متر را با استفاده از طول موج تابشی به رنگ نارنجی قرمز اتم کریپتون 86 انتخاب کردند. در سال 1983/ 1362  تعریف متر را با استفاده از سرعت نور در خلا که با دقت بسیار اندازه گیری شد به صورت زیر برگزیدند :

مترمسافتی است که نور در 1بر روی 458،792،299 ثانیه در خلا می پیماید . باید توجه داشت که سرعت نور در خلا 458،792،299= cمتر بر ثانیه است.

پ)یکای استاندارد جرم-ابتدا جرم یک دسیمتر مکعب (=یک لیتر) آب خالص در حداکثر چگالی به عنوان یکای جرم برگزیده شد . سپس استوانه ای از جنس لاتین و ایریدیم برابر جرم تعریف شدخه ساختند و آن را نمونه ی اصلی یکای جرم قرار دادند . اندازه گیری ها دقیق بعدی نشان داد که نمونه ی اصلی جرم به اندازه ی 027/0 گرم سنگینتز از جرم یک دسیمتر مکعب آب در حداکثر چگالی است.

امروزه سه یکای اصلی ذکر شده به علاوه ی چهار یکای مقدار ماده ، جریان الکتریکی ،دما و شدت نور دستگاه یکاهایی را تشکیل می دهند که دستگاه بین المللی یکاها (SI) نامیده می شود.

 

 

 

 

کمیت های فیزیکی

هر چیزی که قابل اندازه گیری باشد کمیت فیزیکی است. کمیت ها را به :اصلی و فرعی ، نرده ای و برداری ،اندازه پذیر و اندازه ناپذیر دسته بندی می کنند کمیت های طول ، جرم ، زمان ، دما ، شدت جریان و مقدار ماده از کمیت های اصلی و بقیه فرعی هستند . کمیت هایی که اندازه ی آن ها با یک عدد و یکا مشخص می شود نرده ای و آن هایی که علاوه بر عدد و یکا جهت نیز برای مشخص شدن آنها لازم است کمیت های برداری هستند.به کمیت هایی که با نمونه ای از همان کمیت سنجیده می شوند کمیت های اندازه پذیر می گویند. طول ، جرم و نیرو را که با متر ، کیلوگرم و نیوتون که اندازه های مشخصی از همان کمیت ها هستند اندازه می گیرند ، کمیت های اندازه پذیر گویند.

این گونه کمیت ها ، قابلیت جمع و تفرق دارند . کمیت های اندازه ناپذیر را فقط با علامتگذاری های قراردادی می توان مشخص کرد . برای مثال دما ، کمیتی اندازه ناپذیر است و آن را با علامتگذاری های قراردادی مشخص می کنند . دما با استفاده از یکی از تغییراتی که بر ماده صورت می گیرد مشخص می شود . این تغییرات می توانند انبساط و انقباض ، تغییر چگالی ، تغییر فشار در گازها ، تغییر مقاومت الکتریکی در رساناها ، تغییر طول موج تابشی باشند. توجه داریم که دمای یک جسم بر حسب درجه بندی های مختلف ، متفاوت است . ضمنا درست نیست که بگوییم: «آب 60درجه ،دوبار گرم تر از آب 30درجه است.»

اندازه هر کمیت: اندازه ی هر کمیت عددی برابر نسبت آن کمیت به یکای آن کمیت است. به عبارت دیگر اندازه ی کمیت مشخص می کند که آن کمیت چند برابر یکای آن است و یا آن یکا چند بار در آن کمیت میگنجد . برای مثال ،اگر طول استخری 20 متر باشد ، آن طول 20 برابر طول مشخص و معین یک متر است. اندازه ی هر کمیت دو جزء دارد:عدد و یکا . یکا را در لاتین جلوی عدد و در فارسی بعد از عدد قرار می دهند . مثلا نوشته می شود:6m یا 10A(6 متر یا 10 آمپر است). اگر یکا به افتخار دانشمندی نام گذاری شده باشد ، حرف اول آن نام را با حرف بزرگ می نویسند و در غیر این صورت از حرف کوچک استفاده می شود. مثلا می نویسم 20c یا 10N و 5m (20کلوین یا 10 نیوتون و 5 متر).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

خطاهای اندازه گیری 

معمولا اندازه گیری ها کاملا دقیق نمی باشند و با خطاهایی همراه هستند . با تکرار اندازه گیری و دقت می توان خطاها را کاهش داد ؛ ولی نمی توان آن ها را از بین برد . خطاها سه دسته اند : خطای شخصی ، خطای سیستماتیک و خطای اتفاقی.

خطای شخصی: این نوع خطا به وضع روانی و رفتارهی شخصی بستگی دراد. مثلا بعضی از افراد در خواندن بعضی اعداد یا درجه ها اشتباه می کنند یا آن که به جای خواندن عدد و درجه ای که دستگاه نشان می دهد نتیجه یا عددی را که انتظار دارند ، ثبت و ضبط می کنند.

 خطای سیستماتیک: این خطا مربوط به دستگاه اندازه گیری است . مثلا ترازویی همواره جسمی را سبک تر یا سنگین تر از آن چه واقعیت دارد، نشان می دهد.

خطای اتفاقی: ممکن است در هنگام اندازه گیری تغییرات دما، به طور اتفاقی تغییرات فشار روی دهد و بر ابزار اندازه گیری و نتیجه ی آزمایش ها اثر بگذارد.

 

 

 

 

 

 

 

مقدار واقعی کمیت

اندازه ای که از راه اندازه گیری به دست آید ،همواره با مقدار واقعی کمیت برابر نیست . برای آن که مقدار واضعی تا حد امکان به دست اید کمیت مورد نظر چند بار اندازه گرفته می شود و آن گاه معدل اندازه ها به دست می آید.

 

خطای مطلق: خطای مطلق هر اندازه گیری برابر است با تفاوت اندازهی به دست آمده و میانگین اندازه ها .خطای مطلق را با x نشان می دهیم.

 

خطای نسبی : نسبت خطاهای مطلق هر اندازه گیری به مقدار واقعی آن کمیت (معدل اندازه ها ) را خطای نسبی آن اندازه گیری می نامند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

کمیت های اصلی و فرعی

اگر روزی کسی از ما بپرسد :«جهان چیست »؟

در پاسخ می گوییم :«جهان فضایی یا حجمی بسیار گسترده است که در آن ماده به شکل متراکم یا پراکنده در جاهایی از آن قرار دارد.»

ماده به صورت ذره های جدا از یکدیگر است . این ذره ها به شکل مجزا از هم و یا به شکل مجموعه می توانند جا به جا شوند و تغییرات را در جهان به وجود آورند . زمان ،کمیتی است که از روی تغییرات و پیش و پس بودن رویدادها برای ما قابل احساس و اندازه گیری می شود .

برای فهم و درک حجم و فضا می توان از نقطه شروع کرد. هرگاه نقطه ای حرکت کند ،خط به وجود می آید . طول خط را می توان به طور مستقیم اندازه گرفت. اگر خط به موازات خود انتقال یاد و یا حول محوری که از آن می گذرد ، بگردد، سطح به وجود می آید . اندازه گیری هر سطح با استفاده از اندازه گیری دو خط محاسبه و مشخص می شود . اگر سطح به موازات خود انتقال یابد و یا حول محوری بگردد که درون آن است حجم به وجود می آید. اندازه گیری حجم با استفاده از اندازه گیری سه بعد محاسبه می شود.                     

                                            

 

                                _____________________         ___________________               .

                                _____________________                       خط                                 نقطه

                                _____________________

                                _____________________

                                _____________________

                                   سطح

       حجم

بنابراین برای درک ،فهم و اندازه گیری حجم و فضا به شناختن طول و اندازه گیری آن برمی گردیم . از این رو ،«طول» را یک کمیت اصلی و «حجم» را که با استفاده از آن تعریف و مشخص می شوند ، کمیتهای فرعی می نامیم.

کمیت های اصلی که دارای یکاهای با تعریف مستقل هستند ،عبارتند از: طول ،جرم ، زمان ،دما و شدت جریان . کمیت هایی را که با استفاده از کمیت های اصلی تعریف می شوند کمیت های فرعی می نامیم . بعضی از این کمیت ها عبارت اند از :سطح ،جرم ، سرعت ، شتاب ، نیرو ، کار ، توان و مقدار الکتریسیته .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اندازه گیری طول

اندازه گیری طول ، حجم و وزن از آن زمان معمول شد که داد و ستد و کشاورزی به وجود آمد . وقتی آدمی به کشاورزی پرداخت ، میزان بذری که برای هر قطعه زمین لازم بود ، زمان کاشت ،ترتیب آب دادن،هنگام برداشت و مقایسه ی محصول زمین های مختلف ،او را به کار اندازه گیری وزن ، طول و زمان وادار کرد . مبادله ی کالاها ، خرید و فروش اجناس و ساختن آلات و ابزار ، دقت اندازه گیری او را بیشتر کرد.

در ابتدا اندازه گیری ،مقایسه ی دو چیز با یکدیگر بود . مثلا اگر می خواستند دو نفر قد را با هم مقایسه کنند ، آن دو در کنار هم می ایستادند و با هم مقایسه می شدند. چنانچه می خواستند بلندی تیرهایی را مشخص کنند که برای سقف کلبه های خود به کار می بردند ، آن ها را در مجاورت هم قرار می دادند و بلندترین و کوتاه ترین آنها را مشخص می کردند . این روش اندازه گیری و مقایسه ادامه داشت تا آن که مقیاس ها و ایزار اندازه گیری انتخاب و تهیه شد و مورد قبول قرار گرفت و رواج یافت.

نخستین مقیاس های مورد قبول برای اندازه گیری طول ، وزن و حتی زمان ، استفاده از اعضای بدن انسان بود . بند انگشت ، وجب یا ارش (فاصله سر انگشت وسطی تا آرنج ) و قدم (گام) ، یکای طول و از ابزار اندازه گیری طول بود . مصریان از پهنای یک انگشت و چهار انگشت چسبیده به یکدیگر برای اندازه گیری طول استفاده می کردند . یونانی ها طول کف پا (فوت) را به عنوان یکای طول به کار می بردند. رومی ها از گام استفاده می کردند. ایرانی ها وجب را به کار می بردند. فاصله ی نوک بینی تا سر انگشت دست در دورترین وضع از یکدیگر نیز به عنوان یکای طول به کار می رفت.

برای اندازه گیری وزن گندم ، جو ، برنج و ذرت ، از کف یک دست (یک مشت ) یا کف دو دست (دو مشت )استفاده می شد .

اندازه گیری زمان های کوتاه از روی نبض یا تنفس و نیز چشم بر هم زدن صورت می گرفت . اما چون اندازه ی اعضای بدن افراد مختلف با هم تفاوت داشت ، کوشش شد که اعضای بدن بزرگان جامعه به عنوان یکای اندازه گیری مشخص شود و مورد قبول قرار گیرد . در زندگی گذشته انسان ، روش های اندازه گیری و مقیاس ها در زمان ها و مکان های مختلف بسیار متفاوت بود چه بسا در دو روستای هم جوار از دو مقیاس مختلف برای اندازه گیری استفاده می کردند .

پیشرفت علم و صنعت در چند قرن اخیر و افزایش داد و ستد با مناطق دور و نزدیک جهان سبب شد که وسایل اندازه گیری دقیق تر شود و توجه به یکای مناسب و همگانی افزایش یابد . نخستین کسی که اقدام به انتخاب یکاهای مشخص و ساده کرد ، کشیشی به نام گابریل موتون از شهر لیون فرانسه بود . او در سال 1670 میلادی /1049 شمسی ، روش ساده مقیاس های دستگاه متریک را پیشنهاد کرد.

 (ادامه دارد)

تهیه و تنظیم : فاطمه قربانی

 



how much do std tests cost
پنجشنبه 18 آبان 1396 04:24 ق.ظ
من تحت تاثیر قرار می گیرم، باید بگویم. رنج می برم که من یک وبلاگ را روبرو می کنم
به همان اندازه آموزشی و سرگرم کننده، و اجازه دهید به شما بگویم، شما ضربه
ناخن بر روی سر. مشکل چیزی است
که مردم کافی نیستند هوشمندانه صحبت می کنند
در باره. در حال حاضر من بسیار خوشحالم که من در طول این شکار برای چیزی در مورد آن آمده است
این.
best psychic readings
چهارشنبه 10 آبان 1396 08:38 ب.ظ
من به طور جدی وب سایت شما را دوست دارم.. رنگ دلخواه و موضوع.

آیا شما خودتان این وب سایت را ایجاد کردید؟ لطفا در صورت تمایل سایت خود را ایجاد و به یادگیری جایی که می خواهید، پاسخ دهید
این از یا فقط آنچه که موضوع نامیده می شود. به سلامتی!
best supplement insurance plans
چهارشنبه 10 آبان 1396 04:55 ب.ظ
با تشکر از وبلاگ بسیار جالب
How can you heal an Achilles tendonitis fast?
یکشنبه 12 شهریور 1396 07:30 ب.ظ
Pretty section of content. I just stumbled upon your website
and in accession capital to assert that I get actually enjoyed account your blog posts.
Anyway I'll be subscribing to your augment and even I achievement you access consistently rapidly.
Alexandra
دوشنبه 9 مرداد 1396 08:41 ب.ظ
Hello, of course this paragraph is actually fastidious and I have
learned lot of things from it about blogging. thanks.
Theda
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 04:09 ب.ظ
I don't know if it's just me or if everybody else experiencing
problems with your website. It appears as though some of the written text in your content are running off the screen.
Can somebody else please comment and let me know if this is happening
to them too? This might be a problem with my internet browser
because I've had this happen previously. Kudos
BHW
پنجشنبه 31 فروردین 1396 09:47 ب.ظ
I am sure this article has touched all the internet
viewers, its really really pleasant piece of writing on building up new website.
Farzad
شنبه 24 فروردین 1392 09:29 ب.ظ
It is very exelent
Farzad
شنبه 24 فروردین 1392 09:26 ب.ظ
Thank you!
It is a very good page but you must give a lot of information about the this page because same person and also same student want to learn about this mutter and it is my idea that you must give a lot of information about this mutter.
Thanks
Farzad
شنبه 24 فروردین 1392 09:25 ب.ظ
Thank you!
It is a very good page but you must give a lot of information about the this page because same person and also same student want to learn about this mutter and it is my idea that you must give a lot of information about this mutter.
Thanks
Farzad
شنبه 24 فروردین 1392 09:25 ب.ظ
Thank you!
It is a very good page but you must give a lot of information about the this page because same person and also same student want to learn about this mutter and it is my idea that you must give a lot of information about this mutter.
Thanks
سروین
پنجشنبه 6 مهر 1391 08:59 ب.ظ
مطالب خیلی خوبی بودن
arya
شنبه 11 مهر 1388 06:15 ب.ظ
be nazaram khili khoob boodmatn jalebi bood
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


برای دسترسی به کلیه مطالب به صورت طبقه بندی شده، اینجا راکلیک فرمایید