§ 12. Вимірювання

 Поміркуйте

Як можна порівняти ваш шлях від дому до школи з відстанню від школи до центральної площі міста або селища?

 Пригадайте

Прямі вимірювання

Фізичні величини характеризують тіла або перебіг природних явищ. Окрім того, фізичні величини мають числове значення.
Числові значення фізичних величин можуть бути отримані лише в процесі вимірювання.
Вимірювання фізичної величини — це порівняння її з відповідною одиницею.
Скажімо, виміряти довжину тіла — це встановити, у скільки разів ця довжина більша або менша за одиницю довжини метр. Якщо довжина тіла більша за метр, наприклад, у 2,5 рази, то ми говоримо, що довжина тіла становить 2,5 метри. А якщо довжина тіла менша метра у 2 рази, то в такому випадку ми кажемо, що довжина тіла становить 0,5 метра чи 50 сантиметрів.


Видатний науковець Дмитро Менделєєв колись зазначав: «Наука починається там, де починають вимірювати». Тобто вимірювання є вихідним пунктом будь-яких наукових досліджень.

Процес вимірювання не можливий без вимірювальних приладів. Для вимірювання довжини ми використовуємо лінійку або рулетку, для вимірювання часу — годинник або секундомір у смартфоні, для вимірювання маси — терези.

У повсякденному житті ми доволі часто вимірюємо відстань, температуру, масу та інші фізичні величини. Ці дії пов’язані з прямими вимірюваннями — коли ми відразу, у процесі вимірювання, отримуємо певне значення вимірюваної величини: об’єм води або борошна, час приготування їжі, власний зріст або масу.
Зручність прямих вимірювань полягає в тому, що ми одномоментно отримуємо числове значення вимірюваної величини.

Завдання 1

Непрямі вимірювання


На уроках фізкультури ви складаєте різноманітні нормативи. Так, наприклад, норматив зі швидкості бігу на дистанцію 30 м становить приблизно 6 секунд.
Дистанцію та час можна виміряти напряму (рулеткою та секундоміром), а от швидкість бігу треба розраховувати за даними прямих вимірювань.

У цьому випадку швидкість — результат непрямих вимірювань. Якщо ми поділимо довжину дистанції 30 метрів на нормативний час забігу 6 секунд, то отримаємо розраховану швидкість бігу 5 метрів на секунду:

[latex]швидкість\enspace бігу=\frac{довжина\enspaceдистанції}{час\enspaceбігу}=\frac{30\enspaceм}{6\enspaceс}=5\frac{м}{с}[/latex]

Під час будь-яких досліджень людина доволі часто стикається з необхідністю проведення непрямих вимірювань.

Завдання 2

Підсумуємо

Завдання 3

Завдання 4

Завдання 5

Завдання 6

Завдання 7

 Ключова ідея


Фізичні величини вимірюють, щоб отримати числове значення цих величин. Вимірювання — це процес порівняння вимірюваної фізичної величини з її одиницею та є невід’ємною складовою наукових досліджень.
Вимірювання здійснюють за допомогою вимірювальних пристроїв. Найпростіші вимірювальні пристрої: лінійка, годинник, терези.

 Запитання для повторення й засвоєння
  1. Що значить виміряти фізичну величину?
  2. За допомогою яких приладів здійснюються вимірювання? Наведіть приклади.
  3. Чим відрізняються прямі та непрямі вимірювання? Наведіть приклади з власного досвіду.
  4. Назвіть вимірювання, які робите вдома ви чи дорослі.