Что такое спидометр в физике 7 класс
Спектр объектов и явлений, изучаемых в физике, огромен. От невероятной скорости электромагнитной волны до возраста Земли и от крошечных размеров частиц до площади наблюдаемой вселенной. От силы, создаваемой прыгающей блохой, до силы притяжения между Землей и Луной.
Мы определяем физическую величину либо путем измерения с помощью соответствующих приборов, либо путем расчета на основе других измерений. Например, мы определяем расстояние, полагаясь на то, что оно рассчитывается как скорость, умноженная на время в пути.
Однако все известные физические величины выражаются в единицах, которые являются стандартизованными значениями. Например, длина забега, которая тоже является физической величиной, может быть выражена в метрах (для спринтеров) или в километрах (для бегунов на длинные дистанции). Без стандартизированных единиц ученым было бы чрезвычайно сложно вычислить и сравнить измеренные значения.
Измерить какую либо величину — это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.
Система единиц измерения
В этой системе основной единицей длины является метр (м), единицей времени — секунда (с), единицей массы — килограмм (кг). Но так было не всегда!
Существует также такая система единиц измерения как имперская система или английские единицы измерения. Эта система исторически использовались в странах, когда-то находившихся под управлением Британской империей. Сегодня Соединенные Штаты — единственная страна, в которой до сих пор широко используется имперская система.
| Основные величины | Символ | Единица СИ |
|---|---|---|
| Масса | m | килограмм (кг) |
| Время | t | секунда (с) |
| Температура | T | кельвин (К) |
| Длина | $l, S$ | метр (м) |
| Скорость | $v$ | метр в секунду (м/c) |
Пример:
Пачка макарон весит 300 грамм (г). Выразите ее вес в килограммах (кг).
Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно вспомнить, что в одном килограмме — 1000 грамм. Следовательно, нам всего лишь остается разделить 300 грамм на 1000. Получается, что в килограммах, пачка макарон будет весить 0,3 кг.
Как измерить величину с максимальной точностью?
В древние времена человек использовал части своего тела в качестве инструментов измерения, такие как рука, ладонь и ступня.
Для измерения времени люди использовали природные явления, такие как восход, закат и фазы Луны.
Так, в Древней Руси мерой длины мог быть сам человек. Например, косая сажень — расстояние от носка левой ноги до конца среднего пальца поднятой вверх правой руки. Пядь, или четверть, — расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев руки.
Измерительные инструменты со временем совершенствовались, они были необходимы человеку в точном описании явлений и изучении законов физики.
Используемый измерительный инструмент зависит от измеряемой физической величины. Для измерения длины существуют такие инструменты, как линейка, штангенциркуль и микрометр.
Для получений различных параметров электрического тока — амперметр, вольтметр, омметр. Для вычисления времени, мы прибегнем к использованию таймеров и секундомеров.
Цена деления
Как правило, все измерительные приборы имеют свою шкалу. Для точности подсчета, на панель прибора нанесено несколько делений, подписанных соответствующими значениями, между которыми, в свою очередь, находится еще несколько делений поменьше, обычно эти промежуточные деления числами не обозначены.
В науке об измерениях, такие деления показывают наименьшее и самое точное значение измеряемой величины, и называются они — цена деления. Как нетрудно догадаться, что чем меньше цена деления, тем точнее измерения.
Линейка с ценой деления 1 см
Например, на наручных часах могут быть только 12 отметок часов текущего времени суток, то есть цена деления этого прибора — один час.
Цена деления — одна из самых важных характеристик для получения точных показаний такого инструмента, как штангенциркуль, используемого в различных экспериментах.
Средняя скорость - отношения всего пройденного пути к всему затраченному времени.
(Не расчитавается как среднее арифметическое)
Средняя скорость — в кинематике некая усреднённая характеристика скорости частицы за время её движения. В зависимости от того, понимать скорость как векторную или скалярную величину, различают два основных определения средней скорости.
Средняя (путевая) скорость — это отношение длины пути, пройденного телом, ко времени, за которое этот путь был пройден:
Можно также ввести среднюю скорость по перемещению, которая будет вектором, равным отношению перемещения ко времени, за которое оно совершено:
Новые вопросы в Физика
В поле постоянного магнита внесли магнитную стрелку, так как показано на рисунке 1. N - синий конец стрелки, S красный. Определи полюса магнита. Обосн … уй свой ответ. - 1 2 Рис. 1. Поле постоянного магнита Ответ: северному полюсу магнита соответствует цифра a южному Магнитная стрелка устанавливается синим концом магнитных линий. Магнитные линии постоянного магнита выходят полюса и входят в полюс.
Когда груз массой 10кг подвесили на пружинку, он совершил 90 колебаний за минуту. Каков коэффициент жёсткости пружины?
Каковы период и частота колебаний груза, подвешенного на пружине, если он за 16с совершает 64 колебания?
Визначте потужність екскаватора, який за 1 год виконує роботу 18 МДж. У відповідь впишіть лише число (кВт). Прошу допомоги!
На занятиях кружка по физике Петя решил изучить, как жёсткость системы одинаковых пружин, соединённых параллельно, зависит от их количества. Для этого … он подвесил на шесть вертикальных параллельно соединённых пружин груз массой 60 г, а затем, убирая по одной пружине, следил за изменением удлинения оставшихся. В таблице представлена зависимость растяжения параллельно соединённых пружин от их числа. Выбрать все верные утверждения, которые подтверждают экспериментальные результаты, указанные в таблицепомогите пж
При демонтаже моста кусок гранита объемом 2 дм” и массой 66 кг упал в реку, целиком погрузившись в нее. Как ук) силу прикладывает аквалангист , дерма … кусок гранитав воде и равномерно Поднимая его до поверхности воды в рее? (Принять у = 9,8H / кг). Используй таблицу плотности, Ответ (округли до целого числа); необходимо приложить силу F=?H
электрический утюг за 2 минуту работы выделилось 36 кДж количества теплоты Определите сопротивление спирали электрической плитки Если сила тока 0,6 ам … пер
Механическое движение имеет множество характеристик. Вы уже узнали, что оно относительно и бывает разных видов: прямолинейное и криволинейное, равномерное и неравномерное.
Тела движутся по воображаемым линиям, которые называются траекториями, а длина траектории – это путь, который проходит тело.
В этом уроке мы рассмотрим новую физическую величину, характеризующую движение – скорость.
Скорость при равномерном движении
Взгляните на рисунок 1. Если мы предположим, что бегуны, велосипедисты и автомобили двигаются равномерно, то чем будет отличаться их движение?
Рисунок 1. Разные физические тела, совершающие равномерное движение.
В таких случаях обычно мы говорим, что машина будет двигаться быстрее, чем велосипедист, а велосипедист – быстрее, чем бегун. Здесь, в физике, появляется такая величина, как скорость.
Скорость – это физическая величина, характеризующая быстроту движения тел.
В нашем случае люди пробегают 15 км за 1 час, велосипедисты проезжают 25 км за 1 час, а машина за то же время – 60 км, т.е. движутся с различными скоростями.
Скорость при равномерном движении тела показывает, какой путь проходит тело в единицу времени.
Скорость при равномерном движении постоянна.
Как вычислить скорость
Чтобы определить скорость при равномерном движении, нужно путь, пройденный телом за выбранный промежуток времени, разделить на этот промежуток времени:
$Скорость = \frac$
или
$\upsilon = \frac$.
Здесь $\upsilon$ — скорость, $S$ – путь, $t$ — время.
Cкорость тела при равномерном движении – это величина, равная отношению пути ко времени, за которое пройден этот путь.
Соответственно, если автомобиль проезжает в течение 10 с путь, равный 20 метрам, то его скорость будет равна $\frac = 2 \frac$ (2 метра в секунду).
Скорость при неравномерном движении
При неравномерном движении тело проходит разные пути за равные промежутки времени, т.е. скорость тела изменяется от одного участка пути к другому.
Как же определить скорость на всем пути? Здесь нам поможет понятие средней скорости.
Чтобы определить среднюю скорость тела при неравномерном движении, надо весь пройденный путь разделить на все время движения:
$\upsilon_ = \frac$.
Отметим, что средняя скорость описывает движение тела за весь промежуток времени. В это время тело можно замедляться, разгоняться, останавливаться.
Например, если вы выезжаете на автомобиле из Москвы в Санкт-Петербург (рисунок 2), то весь путь займет у вас 10 ч. В это время машина будет то набирать скорость, то тормозить, сделает остановку. Общий путь, который вы при этом проедите, будет равен 600 км.
Средняя скорость движения автомобиля будет равна:
$\upsilon_ = \frac = \frac = 60 \frac$.
Рисунок 2. Пример неравномерного движения
Взгляните на таблицу 1, где приведены различные средние скорости.
| Тело | Скорость, $\frac$ | Тело | Скорость, $\frac$ |
|---|---|---|---|
| Улитка | 0,0014 | Пассажирский самолет | 220 |
| Черепаха | 0,05-0,14 | Звук в воздухе при $0 \degree C$ | 332 |
| Муха | 5 | Пуля автомата Калашникова | 760 |
| Пешеход | 1,5 | Луна вокруг Земли | 1000 |
| Конькобежец | 13 | Молекула водорода при $0 \degree C$ | 1693 |
| Скворец | 20 | Молекула водорода при $25 \degree C$ | 1770 |
| Страус | 22 | Земля вокруг Солнца | 30 000 |
| Автомобиль | 20 | Свет и радиоволны | 300 000 000 |
Единицы измерения скорости
В Международной системе (СИ) скорость измеряется в метрах в секунду $\frac$.
За единицу скорости принимают скорость такого равномерного движения, при котором за 1 секунду тело проходит путь длиной 1 метр.
Следственно, скорость в системе СИ — количество метров, которое тело пройдёт за 1 секунду.
В повседневной жизни мы чаще видим, что скорость измеряют в километрах в час $\frac$. Также можно использовать километры в секунду $\frac$ и сантиметры в секунду $\frac$.
Наиболее часто встречаемое ограничение скорости в городах – $ 60 \frac$. Переведем это значение в $\frac$:
Так мы увидели, что числовое значение скорости зависит от выбранной единицы измерения.
Скорость как вектор
Логично, что, кроме числового значения, скорость имеет и направление. Например, чтобы узнать, где будет находиться велосипедист через 1 час после того, как он выехал из дома, нам необходимо знать скорость движения и ее направление.
Физические величины делятся на те, которые имеют направление и те, которые его не имеют — на векторные и скалярные:
1. Векторные величины – это величины, которые, кроме числового значения (модуля), имеют еще и направление.
Скорость – это векторная физическая величина
Векторные величины обозначаются буквами со стрелочками. Скорость обозначается как $\vec<\upsilon>$, а модуль скорости — $\upsilon$.
На рисунке 3 стрелкой показано направление скорости (направление движение тела).
Рисунок 3. Направление скорости для различных тел
2. Скалярные величины – это физические величины, которые не имеют направления и характеризуются только числовым значением. Это путь, объем, время, длина, масса и др.
Примеры задач на нахождение скорости
Задача №1
Равномерно двигаясь, поезд за 3 часа прошел путь длиной 152 км. Найдите скорость движения поезда в единицах СИ.
Дано:
$S = 152 \space км$
$t = 3 \space ч$
Показать решение и ответ
Решение:
Скорость рассчитывается по формуле:
$\upsilon = \frac$.
$\upsilon = \frac \frac \approx 51 \frac$.
Выразим в единицах СИ:
$51 \frac = \frac \frac \approx 14 \frac$.
Ответ: $\upsilon = 14 \frac$.
Задача №2
Скорость лыжника первую часть пути составляла $20 \frac$ в течение 15 мин. Следующие 45 мин его скорость была $10 \frac$. Найдите среднюю скорость лыжника.
Обозначим первую часть пути как $s_1$, вторую как $s_2$. Время, соответствующее движению на этих участках, $t_1$ и $t_2$ (рисунок 4). Скорости — $\upsilon_1$ и $\upsilon_2$.
Рисунок 4. Схема движения лыжника
Дано:
$\upsilon_1 = 20 \frac$
$t_1 = 15 \space мин$
$\upsilon_2 = 10 \frac$
$t_2 = 45 \space мин$
Показать решение и ответ
Решение:
Скорость лыжника на первой и второй частях пути:
$\upsilon_1 = \frac$; $\upsilon_2 = \frac$.
Выразим из этих уравнений неизвестные $s_1$ и $s_2$:
$s_1 = \upsilon_1t_1$; $s_2 = \upsilon_2t_2$.
Чтобы найти среднюю скорость лыжника, нужно его полный путь разделить на все время движения:
$\upsilon_ = \frac = \frac<\upsilon_1t_1+\upsilon_2t_2>< t_1+t_2>$.
Выпишем отдельно часть выражения и переведем в часы:
$t_1+t_2 = 15 \space мин + 45 \space мин = 1\space ч$.
Тогда:
$t_1 = \frac \space ч = 0.25 \space ч$,
$t_2 = \frac \space ч = 0.75 \space ч$.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Спидометр. Презентация на заданную тему содержит 10 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Для чего он нужен Причин, по которым водителю необходимо контролировать скорость автомобиля, несколько. Основная – ограничения скорости на дорогах общего пользования. Так как допустимая скорость движения по тем или иным дорогам бывает разной, то приходится все время сверяться с показаниями спидометра
В комплект спидометра входит счетный узел, показывающий расстояние, пройденное автомобилем за все время. Называется он – одометр.
Немного истории Художник и изобретатель Леонардо до Винчи в 1500 году создал эскиз прибора, который мог определять скорость движения экипажа. Но прошло порядка трехсот лет, прежде чем подобный механизм стали использовать для измерения скорости паровозов.
Изобретение же автомобильного спидометра приписывают Николе Тесла. Появление устройства датируется 1902 годом. Считается, что первой автомобильной компанией, которая стала устанавливать спидометры на приборную панель, была Oldsmobile
Вскоре наличие спидометра стало обязательным условием эксплуатации автомобиля. Большинство моделей автомобилей оборудовались сразу двумя спидометрами: маленьким и большим. Второй нужен был для того, чтобы полицейский мог рассмотреть на нем скорость проезжающей мимо машины. Вскоре наличие спидометра стало обязательным условием эксплуатации автомобиля. Большинство моделей автомобилей оборудовались сразу двумя спидометрами: маленьким и большим. Второй нужен был для того, чтобы полицейский мог рассмотреть на нем скорость проезжающей мимо машины.
Принцип работы спидометров остается практически неизменным на протяжении ста лет. За это время менялся лишь механизм самого индикатора. Так, одно время были популярны ленточные спидометры. Вместо привычной сегодня стрелки, в горизонтальном окошке с делениями перемещалась лента.
Достоинства и недостатки Сегодня механический тип спидометров практически не используется. Во-первых потому, что его погрешность значительно больше, нежели у электронного: 15% против 5%. Во-вторых механический привод и детали такого спидометра со временем подвергается износу и подлежит замене. А это довольно трудоемкая операция, так как трос необходимо проложить ровно, без единого перегиба.
Читайте также: