Как обозначить величину?
Много в физике, математике, да и в других науках умных слов и символов. Что они значат, зачем их придумали? Видимо не просто так, раз преподаватели, доценты, профессоры и пр. используют их в своих работах, а потом ещё и смеются над студентами и школьниками, что оные не понимают таких элементарных вещей! Давайте попробуем разобраться, что ж скрывается за этой “абракадаброй”.
К примеру есть в природе понятие скорости. Все катались в машине и видели, что вы, к примеру, едите со скоростью 80 км/ч. Это говорит о том, что придерживаясь этой скорости вы проедите за 1 час расстояние равное 80-ти км. Формула даже есть:
И что ж получается, в задачах, в условиях, в книгах умных по скоростям надо будет писать такие длинные слова как “скорость”, “расстояние”, “время” и пр. целиком? Они ж так часто встречаются, а писать постоянно так лениво. А ещё есть у физиков такие понятия как “гравитационная постоянная” и “ускорение свободного падения”. Ну это совсем длинные словосочетания, которые постоянно записывать ещё ленивее.
А теперь внимание! Чтобы упростить жизнь школьникам, студентам и научным работникам, придумали “великие умы” условности. Каждой величине “привязали” символ. Скорость - V , Расстояние – S, Время – t. И получила наша формула вид:
Ну теперь то значительно проще? Хороший вопрос. Тут важно понять одну вещь: проще стало для написания, а вот для понимания читающего, не совсем. Дело в том, что читающий труды, с данными символами, должен понимать не только русский язык, но и “язык” условностей, который придумали учёные. И причём не просто знать, что такой-то символ означает это, а другой то, а понимать, что конкретно за природное явление или процесс или условность, стоит за этим символом. И по сути, если у человека стоит задача понимать, что происходит в природе, для человека неважно, знает ли он как договорились великие умы символизировать природные величины или нет. Важно, что он понимает истинную суть этих процессов. Поэтому никакой здравомыслящий преподаватель не поставит Вам в укор, что Вы например “скорость” обозначили не V, а просто написали словами “скорость” и т.д.
Но всё-таки, как-то великие умы договорились, что и как они будут символизировать и измерять. Давайте взглянем на эти
условности последовательно, что из чего вытекало…
Итак. Мир учёных решил создать “контору”, где для удобства, все величины учитывались и принимались эти самые условные величины за стандарты международного масштаба! Назвали эту контору “Международная система единиц”. И Россия (СССР) в 1963г. согласилась следовать этим стандартом. Первым делом там решили, что основной единицей длины (I) будет являться метр (1м). Время (t) будут мерить в секундах (1с). Массу (m) в килограммах (1кг). Действительно это удобно, так как каждый человек может себе “прикинуть” в голове, сколько это. А как быть с силой которую меряют в Ньютонах? Или как быть количеством теплоты и работой, которую мерят в Джоулях? Вот если например скажет вам знакомый Владимир, что ему вчера из соседнего подъезда вдарил кто-то по лицу с силой 20 Ньютонов! Как понять, много это или мало? Давайте разбираться…
Условности.
Мы уже знаем в чём меряют длину (м), время (с) и массу (кг). Есть ещё такое понятие как скорость (v), которое меряют в м/c. т.е. сколько метров я прошёл (проехал, пролетел) за одну секунду. Площадь (S) меряют тоже метрами, только квадратными (м2), объём (V) меряют метрами кубическими (м3). Тут мы уже подошли к понятию плотности (p), т.е. насколько много вещества содержится в каком-либо объёме. И меряют плотность в кг/м3.
Теперь наша “любимая” условность. Сила (F). Силы бывают разные, сила тяжести (Fтяж.), сила упругости (Fупр.), сила трения (Fтр.) и прочие, обозначающиеся по аналогии. Но символ F в большинстве случаев обозначает силу, которую меряют в Ньютонах (Н). Так сколько же это – 1Н? А 1Н – это такая сила, которая за одну секунду изменяет скорость тела массой 1 кг., на 1 м/c! Соответственно 2Н – это сила, которая за одну секунду изменит скорость тела массой 1 кг на 2 м/с и т.д. На первый взгляд тяжело воспринимается, но если неторопясь перечитать раз 5, то образ в голове появится, а пока едем дальше…едем едем…и приходим к давлению (p) измеряемое в Паскалях(Па). Так много ли это 1 Па? А 1 Па – это такое давление, которое производит сила в 1Н, действующая на поверхность площадью 1 м2. Потом ещё есть такое понятие как работа (A), которую меряют в Джоулях. И сколько это 1 Дж? А это работа, которую совершила сила в 1Н, на пути, равном 1м. Видите как получается, не осознав что такое 1Н, не осознаете что такое 1 Па и 1 Дж. Плюс ещё атмосферное давление измеряют в мм.рт.ст., но это совсем другая история. И так всё будет нарастать, как снежный ком. Введя одни условности, на основе их создают новые, на основе новых, создают ещё более новые и т.д. Но это не значит, что всё это трудно, и дано только великим умам. Важно помнить, что всё это условности, которые ввели другие люди, для удобства изложения своих идей. Вы можете сами придумать природным явлениям свои символы, но только думайте о других, чтоб они вас понимали правильно и без искажений.