Частота это в физике определение: Частота — это… Что такое Частота?

Радиоволны и частоты

ЧТО ТАКОЕ РАДИОВОЛНЫ

Радиоволны – это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300 000 км/сек). Кстати, свет это тоже электромагнитные волны, обладающие схожими с радиоволнами свойствами (отражение, преломление, затухание и т.п.).

Радиоволны переносят через пространство энергию, излучаемую генератором электромагнитных колебаний. А рождаются они при изменении электрического поля, например, когда через проводник проходит переменный электрический ток или когда через пространство проскакивают искры, т.е. ряд быстро следующих друг за другом импульсов тока.

Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью переносимой энергии. Частота электромагнитных волн показывает, сколько раз в секунду изменяется в излучателе направление электрического тока и, следовательно, сколько раз в секунду изменяется в каждой точке пространства величина электрического и магнитного полей. Измеряется частота в герцах (Гц) – единицах названных именем великого немецкого ученого Генриха Рудольфа Герца. 1 Гц – это одно колебание в секунду, 1 мегагерц (МГц) – миллион колебаний в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, можно определить расстояние между точками пространства, где электрическое (или магнитное) поле находится в одинаковой фазе. Это расстояние называется длиной волны. Длина волны в метрах рассчитывается по формуле:

 или примерно ,
где f – частота электромагнитного излучения в МГц.

Из формулы видно, что, например, частоте 1 МГц соответствует длина волны ок. 300 м. С увеличением частоты длина волны уменьшается, с уменьшением – догадайтесь сами. В дальнейшем мы убедимся, что длина волны напрямую влияет на длину антенны для радиосвязи.

Электромагнитные волны свободно проходят через воздух или космическое пространство (вакуум). Но если на пути волн встречается металлический провод, антенна или любое другое проводящее тело, то они отдают ему свою энергию, вызывая тем самым в этом проводнике переменный электрический ток. Но не вся энергия волны поглощается проводником, часть ее отражается от его поверхности и либо уходит обратно, либо рассеивается в пространстве. Кстати, на этом основано применение электромагнитных волн в радиолокации.

Еще одним полезным свойством электромагнитных волн является их способность огибать на своем пути некоторые препятствия. Но это возможно лишь в том случае, когда размеры объекта меньше, чем длина волны, или сравнимы с ней. Например, чтобы обнаружить самолет, длина радиоволны локатора должна быть меньше его геометрических размеров (менее 10 м). Если же тело больше, чем длина волны, оно может отразить ее. Но может и не отразить. Вспомните военную технологию снижения заметности «Stealth», в рамках которой разработаны соответствующие геометрические формы, радиопоглощающие материалы и покрытия для уменьшения заметности объектов для локаторов.

Энергия, которую несут электромагнитные волны, зависит от мощности генератора (излучателя) и расстояния до него. По научному это звучит так: поток энергии, приходящийся на единицу площади, прямо пропорционален мощности излучения и обратно пропорционален квадрату расстояния до излучателя. Это значит, что дальность связи зависит от мощности передатчика, но в гораздо большей степени от расстояния до него.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СПЕКТРА

Радиоволны, используемые в радиотехнике, занимают область, или более научно – спектр от 10 000 м (30 кГц) до 0.1 мм (3 000 ГГц). Это только часть обширного спектра электромагнитных волн. За радиоволнами (по убывающей длине) следуют тепловые или инфракрасные лучи. После них идет узкий участок волн видимого света, далее – спектр ультрафиолетовых, рентгеновских и гамма лучей – все это электромагнитные колебания одной природы, отличающиеся только длиной волны и, следовательно, частотой.

Хотя весь спектр разбит на области, границы между ними намечены условно. Области следуют непрерывно одна за другой, переходят одна в другую, а в некоторых случаях перекрываются.

Международными соглашениями весь спектр радиоволн, применяемых в радиосвязи, разбит на диапазоны:

Но эти диапазоны весьма обширны и, в свою очередь, разбиты на участки, куда входят так называемые радиовещательные и телевизионные диапазоны, диапазоны для наземной и авиационной, космической и морской связи, для передачи данных и медицины, для радиолокации и радионавигации и т. д. Каждой радиослужбе выделен свой участок диапазона или фиксированные частоты.

Распределение спектра между различными службами.

Эта разбивка довольно запутана, поэтому многие службы используют свою «внутреннюю» терминологию. Обычно при обозначении диапазонов выделенных для наземной подвижной связи используются следующие названия:

Не надо путать официальные наименования диапазонов частот с названиями участков, выделенных для различных служб. Стоит отметить, что основные мировые производители оборудования для подвижной наземной связи выпускают модели, рассчитанные на работу в пределах именно этих участков.

В дальнейшем мы будем говорить о свойствах радиоволн применительно к их использованию в наземной подвижной радиосвязи.

КАК РАСПРОСТРАНЯЮТСЯ РАДИОВОЛНЫ

Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны.

Земля для радиоволн представляет проводник электричества (хотя и не очень хороший). Проходя над поверхностью земли, радиоволны постепенно ослабевают. Это связано с тем, что электромагнитные волны возбуждают в поверхности земли электротоки, на что и тратится часть энергии. Т.е. энергия поглощается землей, причем тем больше, чем короче длина волна (выше частота).

Кроме того, энергия волны ослабевает еще и потому, что излучение распространяется во все стороны пространства и, следовательно, чем дальше от передатчика находится приемник, тем меньшее количество энергии приходится на единицу площади и тем меньше ее попадает в антенну.

Передачи длинноволновых вещательных станций можно принимать на расстоянии до нескольких тысяч километров, причем уровень сигнала уменьшается плавно, без скачков. Средневолновые станции слышны в пределах тысячи километров. Что же касается коротких волн, то их энергия резко убывает по мере удаления от передатчика. Этим объясняется тот факт, что на заре развития радио для связи в основном применялись волны от 1 до 30 км. Волны короче 100 метров вообще считались непригодными для дальней связи.

Однако дальнейшие исследования коротких и ультракоротких волн показали, что они быстро затухают, когда идут у поверхности Земли. При направлении излучения вверх, короткие волны возвращаются обратно.

Еще в 1902 английский математик Оливер Хевисайд (Oliver Heaviside) и американский инженер-электрик Артур Эдвин Кеннелли (Arthur Edwin Kennelly) практически одновременно предсказали, что над Землей существует ионизированный слой воздуха – естественное зеркало, отражающее электромагнитные волны. Этот слой был назван ионосферой.

Ионосфера Земли должна была позволить увеличить дальность распространения радиоволн на расстояния, превышающие прямую видимость. Экспериментально это предположение было доказано в 1923. Радиочастотные импульсы передавались вертикально вверх и принимались вернувшиеся сигналы. Измерения времени между посылкой и приемом импульсов позволили определить высоту и количество слоев отражения.

Распространение длинных и коротких волн.

Отразившись от ионосферы, короткие волны возвращаются к Земле, оставив под собой сотни километров «мертвой зоны». Пропутешествовав к ионосфере и обратно, волна не «успокаивается», а отражается от поверхности Земли и вновь устремляется к ионосфере, где опять отражается и т. д. Так, многократно отражаясь, радиоволна может несколько раз обогнуть земной шар.

Установлено, что высота отражения зависит в первую очередь от длины волны. Чем короче волна, тем на большей высоте происходит ее отражение и, следовательно, больше «мертвая зона». Эта зависимость верна лишь для коротковолновой части спектра (примерно до 25–30 МГц). Для более коротких волн ионосфера прозрачна. Волны пронизывают ее насквозь и уходят в космическое пространство.

Из рисунка видно, что отражение зависит не только от частоты, но и от времени суток. Это связано с тем, что ионосфера ионизируется солнечным излучением и с наступлением темноты постепенно теряет свою отражательную способность. Степень ионизации также зависит от солнечной активности, которая меняется в течение года и из года в год по семилетнему циклу.

Отражательные слои ионосферы и распространение коротких волн в зависимости от частоты и времени суток.

Радиоволны УКВ диапазона по свойствам в большей степени напоминают световые лучи. Они практически не отражаются от ионосферы, очень незначительно огибают земную поверхность и распространяются в пределах прямой видимости. Поэтому дальность действия ультракоротких волн невелика. Но в этом есть определенное преимущество для радиосвязи. Поскольку в диапазоне УКВ волны распространяются в пределах прямой видимости, то можно располагать радиостанции на расстоянии 150–200 км друг от друга без взаимного влияния. А это позволяет многократно использовать одну и ту же частоту соседним станциям.

Распространение коротких и ультракоротких волн.

Свойства радиоволн диапазонов ДЦВ и 800 МГц еще более близки к световым лучам и потому обладают еще одним интересным и важным свойством. Вспомним, как устроен фонарик. Свет от лампочки, расположенной в фокусе рефлектора, собирается в узкий пучок лучей, который можно послать в любом направлении. Примерно то же самое можно проделать и с высокочастотными радиоволнами. Можно их собирать зеркалами-антеннами и посылать узкими пучками. Для низкочастотных волн такую антенну построить невозможно, так как слишком велики были бы ее размеры (диаметр зеркала должен быть намного больше, чем длина волны).

Возможность направленного излучения волн позволяет повысить эффективность системы связи. Связано это с тем, что узкий луч обеспечивает меньшее рассеивание энергии в побочных направлениях, что позволяет применять менее мощные передатчики для достижения заданной дальности связи. Направленное излучение создает меньше помех другим системам связи, находящимся не в створе луча.

При приеме радиоволн также могут использоваться достоинства направленного излучения. Например, многие знакомы с параболическими спутниковыми антеннами, фокусирующими излучение спутникового передатчика в точку, где установлен приемный датчик. Применение направленных приемных антенн в радиоастрономии позволило сделать множество фундаментальных научных открытий. Возможность фокусирования высокочастотных радиоволн обеспечила их широкое применение в радиолокации, радиорелейной связи, спутниковом вещании, беспроводной передаче данных и т.п.

Параболическая направленная спутниковая антенна (фото с сайта ru.wikipedia.org).

Необходимо отметить, что с уменьшением длины волны возрастает затухание и поглощение энергии в атмосфере. В частности на распространение волн короче 1 см начинают влиять такие явления как туман, дождь, облака, которые могут стать серьезной помехой, ограничивающей дальность связи.

Мы выяснили, что радиоволны обладают различными свойствами распространения в зависимости от длины волны и каждый участок радиоспектра применяется там, где лучше всего используются его преимущества.

что это⚠️, в чем измеряется, формула для расчета

Что такое угловая скорость

​Угловая скорость (обозначается как \(\omega\)) — векторная величина, характеризующая скорость и направление изменения угла поворота со временем.

Модуль угловой скорости для вращательного движения совпадает с мгновенной угловой частотой вращения, а направление перпендикулярно плоскости вращения и связано с направлением вращения правилом правого винта.

Единица измерения

В Международной системе единиц (СИ) принятой единицей измерения угловой скорости является радиан в секунду (рад/с)

Формула угловой скорости

Вектор угловой скорости определяется отношением угла поворота \((\varphi)\) к интервалу времени \((\mathcal t)\), за которое произошел поворот:

\(\omega=\frac{\triangle\varphi}{\triangle\mathcal t}\)

Зависимость угловой скорости от времени

Зависимость \(\varphi \) от \(\mathcal t\) наглядно показана на графике:

Угол, на который повернулось тело, характеризуется площадью под кривой.

Угловая скорость вращения, формула

Через частоту

\(\omega=2\pi\mathcal n\)

\(\mathcal n\) — частота вращения \((1/с)\)

\(\pi\) — число Пи (\(\approx 3,14\))

\(\mathcal n=\frac1T\)

\(T \)— период вращения (время, за которое тело совершает один оборот)

Через радиус

\(\omega=\frac vR\)

\(v\) — линейная скорость(м/с)

\(R\) — радиус окружности (м)

Как определить направление угловой скорости

Направление скорости в физике можно определять двумя способами:

1. Правило буравчика. Буравчик имеет правую резьбу (вращательное движение вправо при закручивании). Если вращать буравчик в направлении вращения тела, он будет завинчиваться (или вывинчиваться) в ту сторону, куда направлена угловая скорость. 
2. Правило правой руки. Представим, что взяли тело в правую руку. Следует направлять и вращать его туда, куда указывают четыре пальца. Отведенный в сторону большой палец покажет направление угловой скорости при этом вращении.

Связь линейной и угловой скорости

Линейная скорость

HydroMuseum – Частота вращения

Частота
вращения

Частота вращения—физическая величина,
характеристика периодического
процесса, равная числу полных циклов,
совершённых за единицу времени. Стандартные обозначения в формулах — υ, f, ω или F. Единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) в общем случае является Герц (Гц, Hz). Величина, обратная частоте,
называется периодом.

Периодический
сигнал характеризуется мгновенной частотой, являющейся скоростью изменения
фазы, но тот же сигнал можно представить в виде суммы гармонических
спектральных составляющих, имеющих свои частоты. Свойства мгновенной частоты и
частоты спектральной составляющей различны, подробнее об этом можно прочитать,
например, в книге Финка «Сигналы, помехи, ошибки».

В
теоретической физике, а также в некоторых прикладных
электрорадиотехнических расчётах удобно использовать дополнительную
величину — циклическую (круговую, радиальную, угловую) частоту
(обозначается ω). Циклическая
частота связана с частотой колебаний соотношением ω=2πf. В математическом смысле циклическая
частота — это первая производная полной фазы колебаний по времени. Единица
циклической частоты — радиан в секунду (рад/с,
rad/s) .

В
механике при рассмотрении вращательного движения аналогом циклической частоты
служит угловая скорость.

Частота
дискретных событий (частота импульсов) — физическая величина, равная числу
дискретных событий, происходящих за единицу времени. Единица частоты дискретных
событий секунда в минус первой степени (с⁻¹, s⁻¹),
однако на практике для выражения частоты импульсов обычно используют герц.

Частота
вращения — это физическая величина, равная числу полных оборотов за
единицу времени. Единица частоты вращения — секунда в минус первой степени
(с⁻¹, s⁻¹), оборот в секунду. Часто
используются такие единицы, как оборот в минуту, оборот в час и т. д.

Другие
величины, связанные с частотой

• Ширина полосы
  частот —
  f_max − f_min
• Частотный интервал — log(f_max/f_min)
• Девиация частоты —Δf/2
• Период — 1/f
• Длина волны — υ/f
• Угловая скорость (скорость
  вращения) — dφ/ dt; 2πF_BP

Метрологические аспекты

Измерения

Для измерения частоты применяются частотомеры разных видов, в том числе: для
измерения частоты импульсов — электронно-счётные и конденсаторные, для
определения частот спектральных составляющих — резонансные и гетеродинные
частотомеры, а также анализаторы спектра.

Для воспроизведения частоты с заданной точностью используют различные меры — стандарты частоты (высокая точность), синтезаторы частот, генераторы сигналов и др.

Сравнивают частоты компаратором частоты или с помощью осциллографа по фигурам Лиссажу.

Эталоны

Государственный
первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-98 —
находится во ВНИИФТРИ

Вторичный эталон единицы
времени и частоты ВЭТ 1-10-82 —
находится в СНИИМ (Новосибирск)

Что измеряют в герцах и гигагерцах 🚩 герц частота 🚩 Естественные науки

Герц представляет собой единицу измерения частоты осуществления колебаний. В русском языке для ее обозначения принято сокращение «Гц», в англоязычной литературе для этих целей применяется обозначение Hz. При этом, по правилам системы СИ, в случае, если употребляется сокращенное название этой единицы, ее следует писать с заглавной буквы, а если в тексте используется полное наименование — то со строчной.
Единица измерения частоты, принятая в современной системе СИ, получила свое название в 1930 году, когда соответствующее решение приняла Международная электротехническая комиссия. Оно было связано со стремлением увековечить память знаменитого немецкого ученого-физика Генриха Герца, который внес большой вклад в развитие этой науки, в частности, в области исследований электродинамики.
Герц применяется для измерения частоты колебаний любого рода, поэтому сфера его использования является весьма широкой. Так, например, в количестве герц принято измерять звуковые частоты, биение человеческого сердца, колебания электромагнитного поля и другие движения, повторяющиеся с определенной периодичностью. Так, например, частота биения сердца человека в спокойном состоянии составляет около 1 Гц.

Содержательно единица в данном измерении интерпретируется как количество колебаний, совершаемых анализируемым объектом в течение одной секунды. В этом случае специалисты говорят, что частота колебаний составляет 1 герц. Соответственно, большее количество колебаний в секунду соответствует большему количеству этих единиц. Таким образом, с формальной точки зрения величина, обозначаемая как герц, является обратной по отношению к секунде.

Значительные величины частот принято называть высокими, незначительные — низкими. Примерами высоких и низких частот могут служить звуковые колебания различной интенсивности. Так, например, частоты, находящиеся в диапазоне от 16 до 70 Гц, образуют так называемые басовые, то есть очень низкие звуки, а частоты диапазона от 0 до 16 Гц и вовсе неразличимы для человеческого уха. Самые высокие звуки, которые способен слышать человек, лежат в диапазоне от 10 до 20 тысяч герц, а звуки с более высокой частотой относятся к категории ультразвуков, то есть тех, которые человек не способен слышать.

Для обозначения больших величин частот к обозначению «герц» добавляют специальные приставки, призванные сделать употребление этой единицы более удобным. При этом такие приставки являются стандартными для системы СИ, то есть используются и с другими физическими величинами. Так, тысяча герц носит название «килогерц», миллион герц — «мегагерц», миллиард герц — «гигагерц».

Тактовая частота — что это, для чего нужна и в чем измеряется!

Наверняка каждый пользователь ПК сталкивался с таким понятием как тактовая частота (frequency). Несмотря на это многие юзеры не знают значение данного термина. Если вы относитесь к их числу и хотите заполнить пробел в знаниях, то в таком случае добро пожаловать! В статье мы обсудим такое понятие как тактовая частота процессора: что это такое и на что влияет.

Что такое тактовая частота?

Процессор – это сердце любого компьютера. Именно данный аппаратный модуль отвечает за производительность вычислительной машины. И важнейшая характеристика любого CPU – тактовая частота. Но что это за параметр? Если рассматривать вопрос с технической точки зрения, то тактовая частота – это количество операций, которые может выполнить процессор за определенное количество времени (секунду). В компьютерной технике такую операцию называют тактом. Именно из-за этого показатель производительности процессора и получил такое название.

В чем измеряется частота процессора? Единицей измерения производительности CPU являются герцы (сокращенный вариант – Гц), которые хорошо знакомы нам еще со школьного курса физики. Однако, что означают обозначения по типу 1,8 ГГц или 2МГц?

Все довольно-таки просто. Современные компьютеры обладают просто огромной мощностью. Вычислительные машины способны выполнять миллионы операций за секунду. Поэтому измерять производительность в герцах не особо удобно. Именно по этой причине к характеристике прибавляется приставка М (мега – 10 в степени 6) или же Г (гига – 10 в степени 9). То есть обозначение 1,8 ГГц говорит о том, что производительность устройства составляет 1,8 миллиардов герц, а 2 МГц – 2 миллиона герц.

На что влияет?

Появляется вполне логичный вопрос: на что же влияет частота процессора? И стоит ли опираться на эту характеристику при выборе ноутбука или персонального компьютера? Как упоминалось выше, frequency характеризует количество операций, которые компьютер выполняет за единицу времени. То есть чем больше мощность процессора, тем быстрее он будет обрабатывать информацию, вследствие чего ПК будет работать лучше.

Тактовая частота, безусловно, важная характеристика. Однако опираться лишь на нее при выборе компьютера не стоит. Вычислительная машина – это сложная система, компоненты которой взаимосвязаны. Если в вашем компьютере стоит мощный процессор с высокой частотой, но другие аппаратные модули слабенькие, то это вовсе не значит что, ПК сможет запускать «тяжелые» игры и программы. Чтобы компьютер работал хорошо, нужен не только мощный CPU, но и хорошая видеокарта, винчестер, большое количество оперативной памяти и пр.

Как измерить?

Необходимость проверить производительность процессора возникает при установке нового программного обеспечения. Ведь софт имеет рекомендованные системные требования. И чтобы убедиться в том, что компьютер потянет программу, необходимо знать тактовую частоту процессора. Благо, проверить данный параметр очень просто. Необходимо всего лишь руководствоваться следующей инструкцией:

1. Откройте диалог под названием «Свойства системы». Сделать это можно, зажав на клавиатуре кнопки Windows и Pause.
2. Запустится окно, в котором отображены все самые важные характеристики компьютера. Именно там и отображена частота CPU.

К сожалению, вышеописанный способ поможет узнать только штатную частоту. То есть мощность CPU по документации. Реальная производительность процессора может отличаться от эталонного показателя. Подобное происходит из-за перегрева или же износа оборудования. Так как же все-таки узнать действующую частоту CPU? Для этой цели нужно установить специализированное программное обеспечение. На просторах Всемирной паутины существует с десяток программ, которые позволяют получить детальную информацию об аппаратных компонентах ПК и их характеристиках. Однако мы воспользуемся бесплатной утилитой под названием CPU-Z.

Загрузите программу с официального сайта разработчика и установите ее на свой ПК. Затем запустите софт и вуаля – перед вами исчерпывающая информация касательно вашего процессора. Такой параметр как frequency находится в левом нижнем углу диалогового окна. Реальная производительность значительно ниже штатной? Или тактовой частоты недостаточно, чтобы установить какую-то игру или программу? Тогда читайте следующий раздел.

Как повысить частоту?

Мало кто знает, но мощность процессора можно повысить. Как увеличить производительность CPU? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять от чего она зависит. Тактовая частота прямо пропорциональна произведению множителя, который закладывается при проектировании, на частоту шины. Причем встречаются два вида множителей – заблокированные и открытые. Не трудно понять, что первые не поддаются разгону.

Процедура увеличения тактовой частоты проводится на устройствах с разблокированным множителем. Для того, чтобы произвести разгон необходимо обладать специальными знаниями, уметь работать с БИОС и знать английский язык (хотя бы уметь читать). Процедура увеличения частоты довольно-таки сложна и неопытные пользователи вряд ли смогут ее произвести без негативных последствий для ПК. Если вкратце, то суть разгона в том, чтобы постепенно увеличивать частоту шины процессора через вышеупомянутый множитель.

Важно! Разгон CPU – опасная процедура, которая может негативно сказаться на компьютере, а то и вовсе вывести его из строя. Это связано с тем, что при повышении частоты процессор начинает сильнее нагреваться. Соответственно, если у вас слабая система охлаждения, то CPU может попросту сгореть.

Вывод

Тактовая частота – характеристика процессора, численно характеризующая количество операций, который может произвести CPU за секунду. От данного параметра зависит мощность ПК. Тем не менее стоит помнить, что частота – далеко не единственная характеристика, которая влияет на общую производительность ПК. Если частоты процессора не хватает для удовлетворения ваших потребностей, то стоит либо приобрести новую видеокарту, либо разогнать старый процессор. Если вы выбрали второй вариант, то будьте предельно осторожны. Процедура разгона может привести к сгоранию CPU. Поэтому неопытным пользователям лучше этим не заниматься.

Частота переменного тока — Знаешь как

Период и частота переменного тока

Большим преимуществом переменного тока, обеспечивающим ему повсеместное применение, является возможность просто и почти без потерь трансформировать его, т. е. возможность получать ток различного напряжения — высокого для дальних электропередач и низкого для питания потребителей.

В технике переменным током называют периодический ток, все значения которого повторяются через одинаковые промежутки времени, называемые периодом (Т), при этом в течение одного полупериода ток имеет одно направление, а в течение следующего — другое, противоположное направление.

График переменного синусоидального тока представлен на рис. 5-1; на графике по оси абсцисс отложено, время, а по оси ординат — значения тока i. Ординаты, расположенные над осью абсцисс, обозначают положительное значение тока, а расположенные под осью абсцисс — отрицательное значение его.

Рис. 5-1 График переменного тока.

Значение переменной величины в какой-нибудь момент времени называется мгновенным значением ее и согласно стандарту обозначается малой буквой, например, мгновенное значение тока — i, мгновенное значение напряжения — и.

Мгновенным значением тока называется отношение элементарного количества электричества dq, проходящего через сечение проводника в течение малого времени dt, к продолжительности этого времени, т. е.

i = dq : dt

Наибольшее значение величины, имеющее место в течение периода, называется максимальным или амплитудным значением ее и согласно стандарту обозначается прописной буквой с индексом «м», например, I_м — амплитудное значение тока (рис. 5-1). Совокупность изменений тока (напряжения), происходящих в течение периода, называется циклом переменного тока (напряжения).

Величина, обратная периоду, т. е. число периодов в секунду, называется частотой переменного тока, таким образом частота

f = 1 : Т

В системе СИ единицей частоты служит герц (гц), численно равный одному периоду в секунду.

В СНГ частота переменного тока стандартная промышленная частота 50 гц. Телефонная связь работает при частоте 300—3 500 гц (звуковые частоты). В радиотехнике применяется частота 10⁵—10¹⁰ гц.

Статья на тему Частота переменного тока

1.3 Язык физики: физические величины и единицы

Точность, прецизионность и значащие числа

Наука основана на экспериментах, требующих точных измерений. Достоверность измерения можно описать с точки зрения его точности и точности (см. Рисунок 1.19 и рисунок 1.20). Точность — это насколько измерение близко к правильному значению для этого измерения. Например, предположим, что вы измеряете длину стандартного листа бумаги для принтера. На упаковке, в которой вы приобрели бумагу, указано, что ее длина составляет 11 дюймов, и предположим, что указанное значение верное. Вы трижды измеряете длину бумаги и получаете следующие размеры: 11,1 дюйма, 11,2 дюйма и 10,9 дюйма. Эти измерения довольно точны, потому что они очень близки к правильному значению 11,0 дюймов. Напротив, если бы вы получили размер в 12 дюймов, ваше измерение не было бы очень точным. Вот почему измерительные приборы калибруются на основе известного измерения.Если прибор постоянно возвращает правильное значение известного измерения, его можно безопасно использовать для поиска неизвестных значений.

Рис. 1.19. Механические весы с двумя чашами используются для сравнения различных масс. Обычно объект неизвестной массы помещается в одну чашу, а объекты известной массы — в другую. Когда стержень, соединяющий две посуды, расположен горизонтально, массы в обеих посуде равны. Известные массы обычно представляют собой металлические цилиндры стандартной массы, например 1 грамм, 10 грамм и 100 грамм. (Серж Мелки)

Рис. 1.20. В то время как механические весы могут считывать массу объекта только с точностью до десятых долей грамма, некоторые цифровые весы могут измерять массу объекта с точностью до ближайшей тысячной доли грамма. Как и в других измерительных приборах, точность шкалы ограничивается последними измеренными цифрами. Это сотые доли шкалы, изображенной здесь. (Splarka, Wikimedia Commons)

«Точность» указывает, насколько хорошо повторные измерения чего-либо дают одинаковые или похожие результаты.Следовательно, точность измерений означает, насколько близки друг к другу измерения, когда вы измеряете одно и то же несколько раз. Один из способов анализа точности измерений — определение диапазона или разницы между самым низким и самым высоким измеренными значениями. В случае размеров бумаги для принтера наименьшее значение было 10,9 дюйма, а наибольшее — 11,2 дюйма. Таким образом, измеренные значения отклонялись друг от друга не более чем на 0,3 дюйма. Эти измерения были достаточно точными, потому что они варьировались всего на долю дюйма. Однако, если бы измеренные значения были 10,9 дюймов, 11,1 дюймов и 11,9 дюймов, тогда измерения не были бы очень точными, потому что есть много различий от одного измерения к другому.

Измерения в бумажном примере точны и точны, но в некоторых случаях измерения точны, но неточны, или они точны, но неточны. Давайте рассмотрим систему GPS, которая пытается определить местоположение ресторана в городе. Думайте о расположении ресторана как о самом центре мишени в яблочко.Затем представьте, что каждая попытка GPS определить местонахождение ресторана — это черная точка в яблочко.

На рис. 1.21 вы можете видеть, что измерения GPS разнесены далеко друг от друга, но все они относительно близки к фактическому местоположению ресторана в центре цели. Это указывает на низкую точность измерительной системы с высокой точностью. Однако на Рисунке 1.22 измерения GPS сосредоточены довольно близко друг к другу, но они находятся далеко от целевого местоположения.Это указывает на высокую точность измерительной системы с низкой точностью. Наконец, на рис. 1.23 GPS является точным и точным, что позволяет определить местонахождение ресторана.

Рис. 1.21. Система GPS пытается определить местонахождение ресторана в центре мишени. Черные точки обозначают каждую попытку определить местонахождение ресторана. Точки расположены довольно далеко друг от друга, что указывает на низкую точность, но каждая из них находится довольно близко к фактическому местоположению ресторана, что указывает на высокую точность.(Темное зло)

Рис. 1.22 На этом рисунке точки сосредоточены близко друг к другу, что указывает на высокую точность, но они довольно далеко от фактического местоположения ресторана, что указывает на низкую точность. (Темное зло)

Рис. 1.23 На этом рисунке точки сосредоточены близко друг к другу, что указывает на высокую точность, и они близки к фактическому местоположению ресторана, что указывает на высокую точность. (Темное зло)

Неопределенность

Точность и прецизионность измерительной системы определяют неопределенность ее измерений. Неопределенность — это способ описать, насколько ваше измеренное значение отклоняется от фактического значения, которое имеет объект. Если ваши измерения не очень точны или точны, то неопределенность ваших значений будет очень высокой. В более общем плане неопределенность можно рассматривать как отказ от ответственности за ваши измеренные значения. Например, если кто-то попросил вас указать пробег вашего автомобиля, вы можете сказать, что это 45 000 миль, плюс-минус 500 миль. Сумма плюс или минус — это неопределенность в вашей стоимости.То есть вы указываете, что фактический пробег вашего автомобиля может составлять от 44 500 миль до 45 500 миль или где-то посередине. Все измерения содержат некоторую неопределенность. В нашем примере измерения длины бумаги мы могли бы сказать, что длина бумаги составляет 11 дюймов плюс-минус 0,2 дюйма или 11,0 ± 0,2 дюйма. Неопределенность измерения, A , часто обозначается как δA («дельта A »),

.

Факторы, влияющие на неопределенность измерения, включают следующее:

1. Ограничения измерительного прибора
2. Навык человека, производящего измерение
3. Неровности в измеряемом объекте
4. Любые другие факторы, влияющие на результат (в значительной степени зависят от ситуации)

В примере с бумагой для принтера неточность может быть вызвана: тем фактом, что наименьшее деление на линейке равно 0.1 дюйм, человек, использующий линейку, имеет плохое зрение или неуверенность, вызванную бумагорезательной машиной (например, одна сторона бумаги немного длиннее другой). Хорошей практикой является тщательное рассмотрение всех возможных источников неопределенности в измерение и уменьшение или устранение их,

Неопределенность в процентах

Один из методов выражения неопределенности — это процент от измеренного значения. Если результат измерения A выражается с погрешностью δ A , погрешность в процентах составляет

1. Погрешность 2% = δAA × 100%.% Неопределенности = δAA × 100%.

Рабочий пример

Расчет процента неопределенности: мешок яблок

В продуктовом магазине продаются 5-фунтовые пакеты яблок. Вы покупаете четыре пакета в течение месяца и каждый раз взвешиваете яблоки. Вы получите следующие размеры:

• Неделя 1 Вес: 4,8 фунта 4,8 фунта
• Неделя 2 Вес: 5,3 фунта 5,3 фунта
• Неделя 3 Вес: 4,9 фунта 4,9 фунта
• Неделя 4 вес: 5.4 фунта 5,4 фунта

Вы определяете, что вес 5-фунтового мешка имеет погрешность ± 0,4 фунта. Какова погрешность в процентах от веса мешка?

Стратегия

Во-первых, обратите внимание, что ожидаемое значение веса мешка, AA, составляет 5 фунтов. Неопределенность этого значения, δAδA, составляет 0,4 фунта. Мы можем использовать следующее уравнение, чтобы определить процентную погрешность веса

% Неопределенности = δAA × 100%.% Неопределенности = δAA × 100%.

Решение

Подставьте известные значения в уравнение

% Неопределенности = 0.4 фунта5 фунтов × 100% = 8%.% Погрешности = 0,4 фунта5 фунтов × 100% = 8%.

Обсуждение

Можно сделать вывод, что вес мешка с яблоками составляет 5 фунтов ± 8 процентов. Подумайте, как изменился бы этот процент неопределенности, если бы мешок с яблоками был вдвое меньше, но неопределенность в весе осталась бы прежней. Совет для будущих расчетов: при вычислении процентной погрешности всегда помните, что вы должны умножить дробь на 100 процентов. Если вы этого не сделаете, у вас будет десятичное число, а не процентное значение.

Неопределенность в расчетах

Есть неопределенность во всех вычислениях на основе измеренных величин. Например, площадь пола, рассчитанная на основе измерений его длины и ширины, имеет неопределенность, потому что и длина, и ширина имеют неопределенности. Насколько велика неопределенность в том, что вы вычисляете умножением или делением? Если измерения в расчете имеют небольшую погрешность (несколько процентов или меньше), то можно использовать метод сложения процентов. В этом методе говорится, что процент неопределенности в величине, вычисленной путем умножения или деления, представляет собой сумму процентных погрешностей в элементах, использованных для вычисления. Например, если пол имеет длину 4,00 м и ширину 3,00 м с погрешностями 2 процента и 1 процент соответственно, то площадь пола составляет 12,0 м ² и имеет погрешность 3 процента ( выраженная как площадь, это 0,36 м ( ² ), которую мы округляем до 0,4 м ( ² , так как площадь пола дается с точностью до одной десятой квадратного метра).

Для быстрой демонстрации точности, прецизионности и неопределенности измерений в зависимости от единиц измерения попробуйте это моделирование. У вас будет возможность измерить длину и вес стола в миллиметрах по сравнению с сантиметрами. Как вы думаете, что обеспечит большую точность, точность и неопределенность при измерении стола и блокнота в симуляции? Подумайте, как характер гипотезы или исследовательского вопроса может повлиять на точность измерительного инструмента, необходимого для сбора данных.

Прецизионность измерительных инструментов и знаков

Важным фактором точности и точности измерений является точность измерительного инструмента. В общем, точный измерительный инструмент — это инструмент, который может измерять значения с очень маленькими приращениями. Например, рассмотрите возможность измерения толщины монеты. Стандартная линейка может измерять толщину с точностью до миллиметра, а микрометр может измерять толщину с точностью до 0,005 миллиметра. Микрометр — более точный измерительный инструмент, поскольку он может измерять очень небольшие различия в толщине.Чем точнее измерительный инструмент, тем точнее и точнее могут быть измерения.

Когда мы выражаем измеренные значения, мы можем перечислить только столько цифр, сколько мы первоначально измерили с помощью нашего измерительного инструмента (например, линейки, показанные на Рисунке 1.24). Например, если вы используете стандартную линейку для измерения длины палки, вы можете измерить ее дециметровой линейкой как 3,6 см. Вы не можете выразить это значение как 3,65 см, потому что ваш измерительный инструмент не был достаточно точным, чтобы измерить сотую долю сантиметра.Следует отметить, что последняя цифра в измеренном значении была определена каким-то образом лицом, выполняющим измерение. Например, человек, измеряющий длину палки линейкой, замечает, что длина палки находится где-то между 36 и 37 мм. Он или она должны оценить значение последней цифры. Правило состоит в том, что последняя цифра, записанная в измерении, является первой цифрой с некоторой погрешностью. Например, последнее измеренное значение 36,5 мм состоит из трех цифр или трех значащих цифр.Количество значащих цифр в измерении указывает на точность измерительного инструмента. Чем точнее инструмент измерения, тем большее количество значащих цифр он может сообщить.

Рисунок 1.24 Показаны три метрические линейки. Первая линейка измеряется в дециметрах и может измерять до трех дециметров. Вторая линейка имеет длину в сантиметрах и может измерять три целых шесть десятых сантиметра. Последняя линейка в миллиметрах и может измерять тридцать шесть целых пять десятых миллиметра.

Нули

Особое внимание уделяется нулям при подсчете значащих цифр.Например, нули в 0,053 не имеют значения, потому что они всего лишь заполнители, устанавливающие десятичную точку. В 0,053 есть две значащие цифры — 5 и 3. Однако, если ноль встречается между другими значащими цифрами, нули имеют значение. Например, оба нуля в 10.053 значимы, поскольку эти нули были фактически измерены. Таким образом, заполнитель 10.053 содержит пять значащих цифр. Нули в 1300 могут иметь значение, а могут и не иметь значения, в зависимости от стиля написания чисел.Они могут означать, что число известно до последнего нуля, или нули могут быть заполнителями. Таким образом, 1300 может иметь две, три или четыре значащих цифры. Чтобы избежать этой двусмысленности, запишите 1300 в экспоненциальном формате как 1,3 × 10 ³ . Только значащие цифры приведены в множителе x для числа в экспоненциальном представлении (в форме x × 10yx × 10y). Таким образом, мы знаем, что 1 и 3 — единственные значащие цифры в этом числе. Таким образом, нули имеют значение, кроме случаев, когда они служат только в качестве заполнителей.В таблице 1.4 приведены примеры количества значащих цифр в различных числах.

Номер	Значимые цифры	Обоснование
1,657	4	Нет нулей, и все ненулевые числа всегда значимы.
0,4578	4	Первый ноль — это только место для десятичной точки.
0.000458	3	Первые четыре нуля — это заполнители, необходимые для представления данных с точностью до десятитысячных.
2000,56	6	Три нуля здесь значимы, потому что они встречаются между другими значащими цифрами.
45 600	3	Без подчеркивания или научного обозначения мы предполагаем, что последние два нуля являются заполнителями и не имеют значения.
15895 00 0	7	Два подчеркнутых нуля значимы, а последний ноль — нет, поскольку он не подчеркнут.
5,457 × 10 13	4	В экспоненциальном представлении все числа, указанные перед знаком умножения, являются значащими
6.520 × 10 –23	4	В экспоненциальном представлении все числа, указанные перед знаком умножения, значимы, включая нули.

Таблица 1.4

Значимые цифры в расчетах

При объединении измерений с разной степенью точности и точности количество значащих цифр в окончательном ответе не может быть больше количества значащих цифр в наименее точном измеренном значении. Существует два разных правила: одно для умножения и деления, а другое — для сложения и вычитания, как описано ниже.

1. Для умножения и деления: Ответ должен иметь такое же количество значащих цифр, что и начальное значение с наименьшим количеством значащих цифр. Например, площадь круга можно вычислить по его радиусу, используя A = πr2A = πr2. Посмотрим, сколько значащих цифр будет у площади, если в радиусе всего две значащие цифры, например r = 2.0 мин. Тогда, используя калькулятор, который хранит восемь значащих цифр, вы получите

   A = πr2 = (3,1415927 …) × (2,0 м) 2 = 4,5238934 м2. A = πr2 = (3,1415927 …) × (2,0 м) 2 = 4,5238934 м2.

   Но поскольку радиус состоит только из двух значащих цифр, вычисленная площадь имеет значение только до двух значащих цифр или

   , даже если значение ππ имеет значение не менее восьми цифр.

2. Для сложения и вычитания : ответ должен иметь одинаковые числовые разряды (например,грамм. разряда десятков, разряда единиц, разряда десятых и т. д.) как наименее точное начальное значение. Предположим, вы купили в продуктовом магазине 7,56 кг картофеля, измеренного по шкале с точностью 0,01 кг. Затем вы кладете в лабораторию 6,052 кг картофеля, измеренного по шкале с точностью до 0,001 кг. Наконец, вы идете домой и добавляете 13,7 кг картофеля, измеренное на весах с точностью до 0,1 кг. Сколько у вас сейчас килограммов картофеля и сколько значащих цифр уместно в ответе? Масса находится простым сложением и вычитанием:

   7.56 кг − 6,052 кг + 13,7 кг_ 15,208 кг 7,56 кг − 6,052 кг + 13,7 кг_ 15,208 кг

   Наименее точное измерение — 13,7 кг. Это измерение выражается с точностью до 0,1 десятичного знака, поэтому наш окончательный ответ также должен быть выражен с точностью до 0,1. Таким образом, ответ следует округлить до десятых, получая 15,2 кг. То же самое и с недесятичными числами. Например,

   6527,23 + 2 = 6528,23 = 6528,6527,23 + 2 = 6528,23 = 6528.

   Мы не можем указать десятичные разряды в ответе, потому что 2 не имеет значимых десятичных знаков. Следовательно, мы можем отчитаться только до одного места.

   Рекомендуется оставлять лишние значащие цифры при вычислении и округлять до правильного числа значащих цифр только в окончательных ответах. Причина в том, что небольшие ошибки из-за округления при вычислении иногда могут приводить к значительным ошибкам в окончательном ответе. В качестве примера попробуйте вычислить 5,098– (5.000) × (1010) 5,098– (5.000) × (1010), чтобы получить окончательный ответ только на две значащие цифры. Удерживая все значимое при вычислении, получаем 48.Округление до двух значащих цифр в середине вычисления изменяет его до 5,100 — (5.000) × (1000) = 100, 5,100 — (5.000) × (1000) = 100, что далеко. Точно так же вы бы избегали округления в середине вычислений при подсчете и ведении бухгалтерского учета, когда нужно аккуратно сложить и вычесть много маленьких чисел, чтобы получить, возможно, гораздо большие окончательные числа.

Значимые цифры в этом тексте

В этом учебнике предполагается, что большинство чисел состоит из трех значащих цифр. Кроме того, во всех проработанных примерах используется постоянное количество значащих цифр. Вы заметите, что ответ, данный для трех цифр, основан на правильности ввода как минимум трех цифр. Если на входе меньше значащих цифр, ответ также будет содержать меньше значащих цифр. Также необходимо следить за тем, чтобы количество значащих цифр соответствовало создаваемой ситуации. В некоторых темах, таких как оптика, будет использоваться более трех значащих цифр. Наконец, если число является точным, например 2 в формуле, c = 2πrc = 2πr, это не влияет на количество значащих цифр в вычислении.

Рабочий пример

Приблизительные огромные числа: триллион долларов

Федеральный дефицит США в 2008 финансовом году был немногим больше 10 триллионов долларов. Большинство из нас не имеют представления о том, сколько на самом деле стоит даже один триллион. Предположим, вам дали триллион долларов банкнотами по 100 долларов. Если вы сделали стопки по 100 купюр, как показано на рис. 1.25, и использовали их для равномерного покрытия футбольного поля (между концевыми зонами), сделайте приблизительное представление о том, насколько высокой станет стопка денег.(Здесь мы будем использовать футы / дюймы, а не метры, потому что футбольные поля измеряются в ярдах.) Один из ваших друзей говорит, что 3 дюйма, а другой говорит, что 10 футов. Как вы думаете?

Рисунок 1.25. Банковская пачка содержит сто банкнот по 100 долларов и стоит 10 000 долларов. Сколько банковских стеков составляет триллион долларов? (Эндрю Мэджилл)

Стратегия

Когда вы представляете ситуацию, вы, вероятно, представляете себе тысячи маленьких стопок по 100 завернутых банкнот по 100 долларов, которые вы можете увидеть в фильмах или в банке.Поскольку это величина, которую легко оценить, давайте начнем с нее. Мы можем найти объем стопки из 100 купюр, узнать, сколько стопок составляют один триллион долларов, а затем установить этот объем равным площади футбольного поля, умноженной на неизвестную высоту.

Решение

1. Рассчитайте объем стопки из 100 купюр. Размеры одной банкноты составляют примерно 3 на 6 дюймов. Пачка из 100 таких банкнот имеет толщину примерно 0,5 дюйма. Таким образом, общий объем стопки из 100 купюр равен
   объем стопки = длина × ширина × высота, объем стопки = 6 дюймов× 3 дюйма × 0,5 дюйма, объем стопки = 9 дюймов. 3. объем стопки = длина × ширина × высота, объем стопки = 6 дюймов × 3 дюйма × 0,5 дюйма, объем стопки = 9 дюймов. .3.

2. Подсчитайте количество стопок. Обратите внимание, что триллион долларов равен 1 × 1012 $ 1 × 1012, а стопка из ста 100-долларовых банкнот равна 10000, 10000 долларов или 1 × 104 доллара 1 × 104. Количество стопок у вас будет

   .

   1,3 $ 1 × 1012 (триллион долларов) / 1 × 104 доллара на стек = 1 × 108 стеков. 1 доллар × 1012 (триллион долларов) / 1 × 104 доллара на стек = 1 × 108 стеков.

3. Вычислите площадь футбольного поля в квадратных дюймах. Площадь футбольного поля составляет 100 ярдов × 50 ярдов 100 ярдов × 50 ярдов, что дает 5 000 ярдов 25 000 ярдов2. Поскольку мы работаем в дюймах, нам нужно преобразовать квадратные ярды в квадратные дюймы

   Площадь = 5000 ярдов2 × 3 фут1 ярд × 3 фут1 ярд × 12 дюймов 1 фут × 12 дюймов 1 фут = 6 480 000 дюймов 2, Площадь ≈6 × 106 дюймов 2 Площадь = 5000 ярдов2 × 3 фут1 ярд × 3 фут1 ярд × 12 дюймов 0,1 фут × 12 дюймов 1 фут = 6 480000 дюймов 2, Площадь ≈6 × 106 дюймов 2.

   Это преобразование дает нам 6 × 106 дюймов.26 × 106 дюймов 2 для площади поля. (Обратите внимание, что в этих расчетах мы используем только одну значащую цифру.)

4. Рассчитайте общий объем купюр. Объем всех стопок банкнот по 100 долларов составляет 9 дюймов 3 / стопку × 108 стопок = 9 × 108 дюймов 39 дюймов / стопку × 108 стопок = 9 × 108 дюймов 3
5. Рассчитайте высоту. Чтобы определить высоту купюр, используйте следующее уравнение
   объем купюр = площадь поля × высота денег Высота денег = объем купюр Площадь поля Высота денег = 9 × 108 дюймов.36 × 106 дюймов 2 = 1,33 × 102 дюйма Высота денег = 1 × 102 дюйма = 100 дюймов Объем купюр = площадь поля × высота денег Высота денег = объем купюр площадь поля Высота денег = 9 × 108 дюйм 36 × 106 дюймов 2 = 1,33 × 102 дюйма Высота = 1 × 102 дюйма = 100 дюймов

   Высота денег будет около 100 дюймов. Преобразование этого значения в футы дает

   .

   100 дюймов × 1 фут 12 дюймов = 8,33 футов ≈ 8 футов 100 дюймов × 1 фут 12 дюймов = 8,33 футов ≈ 8 футов

Обсуждение

Окончательное приблизительное значение намного выше, чем ранняя оценка 3 дюйма., но другая ранняя оценка 10 футов (120 дюймов) была примерно верной. Насколько это приближение соответствует вашему первому предположению? Что это упражнение может сказать вам с точки зрения приблизительных оценок , и тщательно рассчитанных приближений?

В приведенном выше примере окончательное приблизительное значение намного выше, чем ранняя оценка первого друга в 3 дюйма. Однако ранняя оценка другого друга в 10 футов (120 дюймов) была примерно правильной. Насколько это приближение соответствует вашему первому предположению? Что это упражнение может предложить о значении приблизительных оценок, и тщательно рассчитанных приближений?

IB Physics Definitions — Скачать бесплатно PDF

Скачать определения IB Physics. ..

Требуемый словарь — IB 12 Физика высшего уровня и физические измерения 1. Фундаментальные единицы — семь основных единиц системы измерения СИ: килограмм, секунда, моль, метр, ампер, Кельвин, кандела. 2. Производные единицы — единицы, которые представляют собой комбинацию основных единиц. Эти комбинации могут иметь или не иметь отдельное название. (например, 1 кг м / с2 = 1 Н) 3. Точность — указание того, насколько близко результат измерения к принятому значению (мера точности). 4. Точность — указание на совпадение ряда измерений, выполненных одинаково (мера точности).5. Случайная неопределенность — неопределенность, вызванная неизвестными и непредсказуемыми изменениями экспериментальной ситуации, такими как колебания температуры и оценки при считывании показаний приборов. (Влияет на точность результатов — может быть уменьшено путем повторных испытаний, но не исключено — отображается в виде столбцов ошибок на графике) 6. Систематическая ошибка — ошибка, связанная с конкретным прибором или экспериментальной техникой, из-за которой измеренное значение будет отключено. на одну и ту же сумму каждый раз. (Влияет на точность результатов — может быть устранено путем исправления источника ошибки — отображается как ненулевое пересечение по оси Y на графике) 7.Вектор — величина, имеющая как величину, так и направление 8. Скаляр — величина только с величиной

Механика 9. * Смещение (с) — расстояние, пройденное в определенном направлении (изменение положения) 10. * Скорость (u, v) — скорость изменения смещения 11. * Speed ​​(u, v) — скорость изменения расстояния 12. * Acceleration (a) — скорость изменения скорости

————— ————————————————— ———————————— • * указывает на обязательное определение — это означает, что знайте это «слово» на слово.• термины в скобках не нужно запоминать • ИЛИ указывает альтернативное определение

13. * Первый закон движения Ньютона — объект в состоянии покоя остается в состоянии покоя, а объект в движении остается в движении с постоянной скоростью по прямой линия, если на нее не действует неуравновешенная сила. 14. * Второй закон Ньютона — Несбалансированная сила заставит объект ускоряться в направлении общей силы. Ускорение объекта пропорционально чистой силе и обратно пропорционально его массе.(Fnet = ma или Fnet = Δ p / Δ t (чистая сила = скорость изменения количества движения)) 15. * Третий закон движения Ньютона — когда два тела A и B взаимодействуют (толкают или притягивают), сила, которую A оказывает на B равна силе, которую B оказывает на A. 16. Поступательное равновесие — результирующая сила, действующая на тело, равна нулю 17. * Линейный импульс (p) — произведение массы и скорости 18. * Импульс (Дж) — изменение количества движения 19. * Закон сохранения линейного количества движения — Полный импульс изолированной системы (без внешних сил) остается постоянным.20. * Работа (W) — произведение силы, действующей на объект, и смещения объекта в направлении силы. 21. Кинетическая энергия (EK) — произведение ½ массы объекта на квадрат скорости объекта 22. Изменение гравитационной потенциальной энергии — произведение массы объекта на силу гравитационного поля на изменение высоты 23. * Принцип сохранения энергии — общая энергия изолированной системы (без внешних сил) остается постоянной. (ИЛИ — Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а только преобразована из одной формы в другую или передана от одного объекта к другому.) 24. * Упругое столкновение — столкновение, при котором кинетическая энергия сохраняется 25. Неупругое столкновение — столкновение, при котором кинетическая энергия не сохраняется 26. * Мощность (P) — скорость, с которой выполняется работа, или скорость, с которой энергия переносится. 27. * Эффективность (eff) — Отношение полезной энергии (или мощности, или работы) на выходе к общей энергии (или мощности, или работе) на входе. ————————————————— ————————————————— • * указывает на обязательное определение — это означает, что нужно знать это «слово в слово».• термины в круглых скобках не нужно запоминать • ИЛИ указывает альтернативное определение

Гравитация 28. * Универсальный закон тяготения Ньютона — сила тяжести между двумя объектами прямо пропорциональна произведению двух масс и обратно пропорциональна квадрат расстояния между ними и действует по линии, соединяющей их центры. (ПРИМЕЧАНИЕ: объекты являются точечными массами. Если они не являются точечными массами, но находятся очень далеко друг от друга, то есть расстояние между ними намного больше, чем их радиусы, их можно рассматривать как точечные массы.) 29. * Сила гравитационного поля (g) — сила тяжести на единицу массы на точечную массу (g = Fg / m) 30. * Gravitational Potential Energy (EP) — работа, совершаемая при перемещении массы из бесконечности в точку в пространство (ПРИМЕЧАНИЕ: проделанная работа не зависит от пути) 31. * Гравитационный потенциал (V) — работа, выполняемая на единицу массы при перемещении массы из бесконечности в точку в пространстве 32. Эквипотенциальная поверхность — каждая точка на ней имеет одинаковый потенциал 33. * Escape Speed ​​- минимальная скорость ракеты, необходимая для выхода из гравитационного притяжения планеты 34.* Третий закон Кеплера — отношение квадрата орбитального периода к среднему радиусу орбиты в кубе постоянно для всех планет 35. Невесомость при свободном падении — ощущение невесомости, потому что человек свободно падает на Землю, следовательно, нет нормального сила (сила реакции), действующая на человека из-за гравитации 36. Невесомость при орбитальном движении — ощущение невесомости из-за того, что космический корабль и все находящиеся в нем объекты находятся в постоянном свободном падении вместе, когда они вращаются вокруг Земли 37.Невесомость в глубоком космосе — ощущение невесомости из-за минимальной силы тяжести на большом расстоянии от любого массивного объекта

Теплофизика

b.

38. * Температура (Т) — а. Свойство, определяющее направление передачи тепловой энергии между двумя объектами. Мера средней случайной кинетической энергии частиц вещества. ————————————————— ————————————————— • * указывает на обязательное определение — это означает, что нужно знать это «слово в слово».• термины в круглых скобках не нужно запоминать • ИЛИ обозначает альтернативное определение

39. Тепловое равновесие — два объекта находятся в тепловом равновесии, когда они имеют одинаковую температуру, так что между ними нет передачи тепловой энергии 40. * Внутренняя энергия вещества (U) — полная потенциальная энергия и случайная кинетическая энергия молекул вещества. 41. * Тепловая энергия (тепло) (Q) — энергия, передаваемая между двумя веществами при тепловом контакте из-за разницы температур.42. * Моль — количество вещества, которое содержит такое же количество атомов, как 0,012 кг 12C. 43. * Молярная масса — масса одного моля вещества. 44. * Константа Авогадро (NA) — количество атомов в 0,012 кг 12C (= 6,02 x 1023). 45. * Тепловая емкость (C) — энергия, необходимая для повышения температуры вещества на 1K 46. * Удельная теплоемкость (c) — энергия, необходимая на единицу массы для повышения температуры вещества на 1K 47. Кипение — фаза превращение жидкости в газ, которое происходит при фиксированной температуре 48.Испарение — когда более быстро движущиеся молекулы имеют достаточно энергии, чтобы покинуть поверхность жидкости, температура которой ниже ее точки кипения, оставляя за собой более медленно движущиеся молекулы, что приводит к охлаждению жидкости 49. * Удельная скрытая теплота (L) — энергия на единицу массы, поглощенная или высвобождаемая во время фазового перехода 50. * Давление (P) — сила на единицу площади, действующая на поверхность 51. * Идеальный газ — газ, который следует уравнению состояния идеального газа (PV = nRT) для все значения P, V и T (идеальный газ нельзя сжижать) 52.Реальный газ — газ, который не соответствует уравнению состояния идеального газа для всех значений P, V и T (реальный газ может приближаться к

Физика | Что такое физика О

Принцип архимеда

С.Н. Бозе

может вызывать магнитные эффекты в проводе

Cuire

Имя физиков	Изобретения
Исаак Ньютон	Закон тяготения, законы движения, отражающий телескоп
Галилео Галилей	Закон инерции
	Принцип архимеда	Квантовая статистика
Нильс Бор	Квантовая модель атома водорода
Джеймс Чедвик	Нейтрон
Эрнест Резерфорд	Ядерная модель Кристиана Хьюлда Резерфорда теория Света
Эдвин Хаббл	Расширяющаяся Вселенная
Абдус Салам	Объединение недельных и э / м взаимодействий
R. А.Миликан	Измерение электронного заряда
EOLawrence	Циклотрон
Вольфгонг Паули	Принцип квантового исключения
Луи де Бройль	Волновая природа		Электрон
Хидеки Юкава	Теория ядерных сил
Джеймс Клерк Максвелл	Теория электромагнетизма, кинетическая теория газов
Вильгельм Э. Вебер, чувствительный к магнетизму, разработал электрическую структуру	материи
Джозеф Генри	Выполнил обширные фундаментальные исследования электромагнитных явлений, разработал первый практический электродвигатель
Майкл Фарадей	Обнаружил электромагнитную индукцию и разработал первый электрический трансформатор
Граф Алессандро Вольта	Пионер в изучении электричества, изобрел батарею
Андре Мари Ампер	Отец электродинамики
Ганс Кристиан Эрстед	Обнаружил, что ток
Георг Ом	Обнаружил, что ток пропорционален разности потенциалов и обратно пропорционален сопротивлению (закон Ома)
Йохан Бальмер	Разработал эмпирическую формулу для описания спектра водорода
Густав Кирхгоф	Разработал три закона спектральный анализ и три правила анализа электрических цепей, также способствовали оптике
Генрих Герц	Работал над электромагнитными явлениями; также открыли радиоволны и фотоэлектрический эффект
Никола Тесла	Созданный переменный ток
Lord Rayleigh	Обнаружен аргон, объяснил, как рассеяние света отвечает за красный цвет заката и синий цвет неба
Антуан Генри Беккерель	Обнаружена естественная радиоактивность
Сэр Джозеф Джон Томсон	Доказанное существование электрона
Макс Планк	Сформулировал квантовую теорию, объяснил распределение длин волн	излучения черного тела		Изучал радиоактивность с женой Мари Кюри; открытое пьезоэлектричество
Вильгельм Вин	Обнаруженные законы, управляющие излучением тепла
Мария Кюри	Обнаруженная радиоактивность тория; совместно открыли радий и полоний
Чарльз Уилсон	Изобрел камеру Вильсона
Альберт Эйнштейн	Объяснил броуновское движение и фотоэлектрический эффект; теория атомных спектров, Сформулированные теории специальной и общей теории относительности
Отто Хан	Обнаружено деление тяжелых ядер
Клинтон Джозеф Дэвисон	Соавтор открыл дифракцию электронов
Нильс теория и теория ядерных реакций и деления ядер
Артур Комптон	Обнаружил увеличение длины волны рентгеновских лучей при их рассеянии электроном
Вернер Гейзенберг	Участвовал в создании квантовой механики; представил принцип неопределенности и концепцию обменных сил
Вильгельм Рентген	Обнаружил и изучил рентгеновские лучи

.