Comments
Description
Transcript
תודידמ
מדידות בתודה לפרופסור שאול גורן הפיסיקה היא מדע ניסיוני המבוסס על מדידות. לשם עריכת מדידות יש צורך ביחידות ,מערכת היחידות המקובלת קרויה SI מערכת היחידות המקובלת קרויה SIוידועה גם בשם ( MKSמטר ק"ג שניה) .כל יחידה פיסיקלית היא שילוב של יחידות אחרות. 1 watt = 1 W = 1 kg m2/s3 הדרך לכתוב מספרים של גדלים פיסיקליים הוא לא בצורת שבר עשרוני אלא בצורת חזקה .כלומר 3 560 000 000 m = 3.56x109 m 0,000 000 492 s = 4.92x10-7 s הטבלה הבאה מראה את הסימון הקונבנציונלי של סדרי הגודל. 1024 yotta Y 1021 zetta Z 1018 exa E 1015 peta P 1012 tera T 109 giga G 106 mega M 103 kilo k 102 hecto h 101 deka da 10-1 deci d 10-2 centi c 10-3 milli m 10-6 micro µ 10-9 nano n 10-12 pico p 10-15 femto f 10-18 atto a 10-21 zepto z 10-14 yocto y אורך יחידת האורך הסטנדרטית היא המטר ) ,(mשנקבעה בימי נפוליאון להיות שוות ערך לעשירית מיליון של המרחק בין הקוטב הצפוני וקו המשווה .לאור העובדה שסטנדרט זה איננו פרקטי ,הוגדר המטר כמרחק בין שני קווים על מטיל של נתך של פלטיניום -אירידיום. בשנות השישים הוגדר המטר לפי אורך גל של האור .המטר הסטנדרטי הוגדר כ – 1 650 763.731אורכי גל של אור כתום – אדום שנפלט מהאיזוטופ של .86Kr כיום מוגדר המטר כמרחק שעובר האור בוואקום במשך 1/299 792 458שניות. זמן יחידת הזמן ניתנת ע"י 9 192 631 770תנודות של האור הנפלט מאטום של .133Csסטנדרט זה מאפשר קביעה מדויקת של זמנים .שני שעונים אטומיים יצטרכו לפעול 6000שנה כדי שתהיה סטייה של שניה ביניהם. דוגמה כשאתה שוכב על החוף וצופה בשקיעה אתה מפעיל שעון עצר בדיוק כשהשמש נעלמת .כאשר אתה עומד וצופה בשמש ממרום קומתך של 1.70מטר ,אתה רואה את שקיעת השמש 11.1 שניות לאחר מכן .מהו הרדיוס rשל כדור הארץ? r2 +d2 = ( h+r )2 = h2 + 2 r h +r2 h2 +2 r h = d2 h << r ולכן d2 2 r h היא הזווית בין הרדיוס ושני המשיקים והיא גם הזווית שהשמש נעה סביב הארץ במשך 11.1שניות .ולכן ) / 360 = 11.1 / (3600x24 = 0.004625 r2 tan2 = d2 = 2 r h r tan = d r = 5.22x106 m בהשוואה לערך המדוד ש ל 6.37x106 m ניתן למדוד את רדיוס כדור הארץ בעזרת סרגל ושעון. מעבר ממערכת יחידות אחת לשניה לעיתים יש צורך לעבור ממערכת אחת לשניה ע"י שיטת המעבר השרשרתית .בשיטה זו מכפילים את תוצאות המדידה המקורית בגורם המעבר .לדוגמה 1 min/60 s = 1 ולכן וגם 60 s/ 1 min = 1 2 min =(2 min) (1) =(2 min) (60 s /1 min) = 120 s זמנים טיפוסיים בטבע (שניות) זמן חיים של הפרוטון (הערכה) גיל היקום גיל הפירמידה של פרעה כאופס תוחלת חיים של האדם אורך היום זמן בין שתי פעימות לב זמן החיים של המואון אורך פולס האור הקצר ביותר במעבדה זמן החיים של רוב החלקיקים הבלתי יציבים קבוע הזמן של פלנק1 1x1039 5x1017 1x1011 2x109 9x104 8x10-1 2x10-6 6x10-15 1x10-23 1x10-43 .1הזמן הקצר ביותר שיש לו משמעות בחוקי הפיסיקה הידועים לנו. המסה בעבר ,סטנדרט המסה היה גליל של נתך של פלטיניום – אירידיום השמור במשרד למשקלות ומידות בפריס בעל משקל של ק"ג אחד. היום ,הסטנדרט מבוסס על אטום של .12Cזוהי יחידת מסה אטומית הניתנת על ידי הקשר הבא 1u = 1.6605402x10-27 kg 1x1053ק”ג היקום הידוע 2x1030 שמש 5x1015 אסטרואיד ארוס אוניית אוקינוס 7x107 3x10-3 ענב מולקולת פנצילין5x10-17 פרוטון 2x10-27 הגלקסיה שלנו 2x1041 7x1022 ירח 1x1012 הר קטן 5x103 פיל חלקיק אבק 7x10-10 אטום אורניום 4x10-25 אלקטרון 9x10-31