Временем называют форму течения физических и психических процессов. Время - это возможность изменения, мера длительности существования всех объектов.
Единицы измерения времени
Определение
Исторически сутки были единицей измерения небольших промежутков времени, которые отсчитывались по самым маленьким циклам изменения освещённости солнцем. При делении суток на еще меньшие интервалы времени появились часы, минуты, секунды. Возникновение такого деления ученые связывают с двенадцатеричной системой исчисления, которая существовала в древнем Шумере. Сутки делили на два последовательных промежутка (день, ночь), которые считались примерно равными 12 часам. Далее час делился в шестидесятеричной системе исчисления. Час содержит 60 минут. Каждая минута имеет 60 секунд. В результате получили:
\[1\ час=3600\ секунд;;1\ сутки=24\ часа=1440\ минут=86400\ секунд.\]
Часы, минуты, секунды - единицы измерения времени, которые широко используются даже при повсеместном применении десятеричной системы исчисления. Общеупотребительными стали следующие сокращения при написании единиц измерения времени:
\[{\rm 1\ час}{\rm =1\ }{\rm ч};;{\rm 1\ }{\rm сутки}{\rm =1\ }{\rm сут};;{\rm 1\ }{\rm минута}{\rm =1\ }{\rm мин};;{\rm \ 1\ }{\rm секунда}{\rm =1\ }{\rm с}.\]Часы, минуты и секунды - единицы измерения времени, использование которых упрощает указание на временную координату в сутках. В мире применяют две системы указания времени суток. Одна из таких систем называется французской, в ней сутки делят на 24 часа. Номер часа указывают от 0 до 23. Вторая система называется английской, она учитывает разделение суток на день и ночь (по 12 часов). В этой системе часы указывают, отмечая, какая часть суток имеется в виду: (ночь+утро) или (до полудня и после). Например, 11 am - означает, указание на 11 часов утра; 11 pm - 11 часов вечера (или 23 часа).
Для обозначения более длинных интервалов времени применяют такие единицы измерения как год, месяц, неделя, век, тысячелетие. Год, месяц, неделя - единицы измерения времени, состоящие из целого количества солнечных суток.
\[1\ год\ \approx 365,25\ сут;;1\ месяц\approx 29,53\ сут;;1\ век=100\ лет;;1\ тысячилетие=1000\ лет.\]
Все выше перечисленные единицы измерения времени (кроме секунды) являются внесистемными.
Единицы измерения времени в Международной системе единиц
В системе СИ секунда, как единица измерения времени является основной. В настоящее время за основу эталонизации секунды уже не принимают периоды обращения Земли вокруг оси или Солнца, периоды обращения Луны вокруг Земли. В Международной системе единиц одной секундой считают интервал времени, который равен 9192631779 периодам излучения, который соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия (133) в состоянии покоя при температуре 273К. Такую секунду называют атомной.
Одной секунде примерно равно сокращение сердца человека.
Единственная единица времени, с которой возможно использование дольных и кратных единиц (приставки, применяемые в СИ) является секунда.
Примеры задач с решением
Пример 1
Задание. Через какой промежуток времени остановится автомобиль после аварийного торможения, если его скорость была равна $v_0=12\ \frac{м}{c}$? Коэффициент трения при торможении равен $\mu =0,4.$ Проверьте полученную формулу, какая единица измерения получена?
Решение. Сделаем рисунок.
Из рис.1 следует, что на тело действуют силы: сила тяжести: $m\overline{g}$; сила реакции дороги: $\overline{N}$; сила трения: ${\overline{F}}_{tr.}$ Запишем второй закон Ньютона для рассматриваемого тела:
\[m\overline{g}+\overline{N}+{\overline{F}}_{tr}=m\overline{a}\left(1.1\right).\]В проекциях на оси X и Y выражение (1.1) запишется как:
\[X:\ -F_{tr}=-ma\ \left(1.2\right);\] \[Y:N-mg=0\ \left(1.3\right).\]Используя связь между величиной силы трения и силой реакции опоры:
\[F_{tr}=\mu N\ \left(1.4\right)\]и используя выражения (1.2) и (1.3) выразим ускорение:
\[\mu N=ma\to \mu mg=ma\to a=\mu g\ \left(1.5\right).\]Запишем кинематическое уравнение движения тела вида:
\[\overline{v}={\overline{v}}_0+\overline{a}t\ \left(1.6\right).\]В проекции на ось X и зная, что конечная скорость движения равна нулю, уравнение (1.6) принимает вид:
\[0=v_0-at\ \left(1.7\right).\]В формулу (1.7), подставим полученное ускорение в (1.5), выразим время:
\[v_0=at\to t=\frac{v_0}{\mu g}(1.8).\]Проверим размерность, полученную в правой части выражения:
\[\left[\frac{v_0}{\mu g}\right]=\frac{м/c}{м/c^2}=c.\]Мы видим, что единицы измерения величины, которую дает выражение в правой части равенства (1.8)- это секунда.
Проведем вычисление времени торможения:
\[t=\frac{12}{0,4\cdot 9,8}\approx 3\ \left(c\right).\]Ответ. $t=3\ с$
Пример 2
Задание. За сколько минут через поперечное сечение проводника пройдет заряд равный $\Delta q=$12 Кл при силе тока в цепи $I=$0,2 А?
Решение. Предположим, что сила тока в цепи постоянна, тогда ее можно определить как:
\[I=\frac{\Delta q}{\Delta t}\ \left(2.1\right).\]Выразим из (2.1) время:
\[\Delta t=\frac{\Delta q}{I}.\]Вычислим искомое время:
\[\Delta t=\frac{12}{0,2}=60\ (с).\]Мы получили время в секундах, так как вычисления проводили в системе СИ. Переведём секунды в минуты, зная, что 1мин=60 с
Ответ. $\Delta t=1 мин$
Читать дальше: единицы измерения длины.
Warning: file_put_contents(./students_count.txt): failed to open stream: Permission denied in /var/www/webmath-q2ws/data/www/webmath.ru/poleznoe/guide_content_banner.php on line 20
Статьи по теме
Поможем выполнить
любую работу
