Презентация меры измерения в разных странах. Цифры разных народов

МОУ «Яльчикская средняя общеобразовательная школа»

Яльчикского района Чувашской Республики

Единицы измерения

с древности до наших дней

Работу выполнил учитель физики

с. Яльчики - 2010

Введение:

Наука начинается с тех пор как начинают измерять.

С давних пор люди сталкивались с необходимостью опреде­лять расстояния, длины предметов, время, площади, объемы и т. д.

Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии , фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.

Единица измерения" href="/text/category/edinitca_izmereniya/" rel="bookmark">единица измерения расстояний, был и у римлян (185 см), и у ва­вилонян (около 195 см), и у египтян (195 см).

В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояний - бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

У многих народов для определения расстояния использова­лась единица длины стрела - дальность полета стрелы. Наши выражения «не подпускать на ружейный выстрел», позднее «на пушечный выстрел» - напоминают о подобных единицах длины.

Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных ша­гов составляла милю (лат. «милле» - тысяча).

https://pandia.ru/text/78/152/images/image004_10.jpg" align="left" width="83" height="163 src=">

Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у мно­гих народов единицы, отождествляемые с названиями частей че­ловеческого тела. Локоть - расстояние от конца пальцев до локтевого сустава (рис. 1, 2).

Мерой длины для тканей, веревок и т. п. наматывающихся материалов у мно­гих народов был двойной локоть. Этой мерой мы и сейчас пользуемся для приблизительной оценки длины...

На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, «арш» - локоть). Многочисленные выражения: «Словно аршин прогло­тил», «Мерить на свой аршин» и другие - свидетельствуют о ее распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь - расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев (рис. 3).

https://pandia.ru/text/78/152/images/image008_3.jpg" align="left" width="194" height="312 src=">

Косая сажень - расстоя­ние от конца вытянутой вверх пра­вой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам (рис. 5). Вспомним, как в сказках о великанах : «Косая сажень в плечах». Удивительно совпадение древнеримской меры длины - "архитектурной трос­ти" и древнерусской косой сажени: 248 см. Имеется в виду сажень "с ноги на руку косая, от земли и до земли". Эту сажень определяли длиной верев­ки, один конец которой прижимался ногой к земле, а другой перекидывал­ся через согнутую в локте руку стоящего человека и опускался снова до земли.

При сложении упомянутой выше косой сажени вчетверо получаем "литовс­кий локоть" (62 см).

В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц дюйм (2,54 см) -длина сустава большого пальца (от голл. «дюйм» - большой палец, рис. 6) и фут (30 см) - средняя длина ступни человека (от англ. «фут» - ступня, рис. 7).

https://pandia.ru/text/78/152/images/image011_1.jpg" align="left" width="90" height="84 src=">

Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда «под руками». Но единицы длины, соответствующие частям человеческого тела, обладают большим не­достатком: у различных людей паль­цы, ступни и т. д. имеют разную длину. Чтобы избавиться от произ­вола, в XIV в. субъективные едини­цы начинают заменять набором объ­ективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из сред­ней части колоса. Фут определили как сред­нюю длину ступни шестнад­цати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером слу­чайных людей стремились получить более постоянное значение единицы - сред­нюю длину ступни (рис. 8).

КАКУЮ ВЕЛИЧИНУ МЫ ОПРЕДЕЛЯЕМ, ВЗВЕШИВАЯ ТЕЛО НА РЫЧАЖНЫХ ВЕСАХ?

Какой народ и когда изобрел рычажные весы (рис. 9) - неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения.

При взвешивании на рычажных весах на одну чашку кладут взвешиваемое тело, на другую - гири. Гири подбирают так, что­бы установить равновесие. При этом уравновешиваются массы взвешиваемого тела и гирь. Если уравновешенные весы пере­нести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, равновесие не нарушится, так как вес и тела, и гирь на Луне уменьшился в одинаковое число раз, а масса осталась прежней.

Следовательно, взвешивая те­ло на рычажных весах, мы опре­деляем его массу, а не вес.

Единицы массы, как и едини­цы длины, сначала устанавлива­лись по природным образцам. Чаще всего по массе какого-ни­будь семени. Так, например, мас­су драгоценных камней опреде­ляли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) - это масса се­мени одного из видов бобов (рис. 10).

Барселона" href="/text/category/barselona/" rel="bookmark">Барселоной , а за­тем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора.

На основании их данных из платины был изготовлен эта­лон новой единицы (рис. 13). Эту единицу назвали метром - от греческого слова «метрон», что значит «мера».

За единицу массы была при­нята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наи­большей плотности 4 ° С, опре­деляемая взвешиванием в ва­кууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной ки­лограммом, в виде платинового цилиндра

В 1869 г. Петербургская академия наук обратилась к науч­ным учреждениям всего мира с призывом сделать предложен­ную французскими учеными десятичную метрическую систему мер международной. В этом обращении говорилось и о том, что «достижения науки привели к необходимости отказаться от преж­него определения метра как 1/ доли четверти длины па­рижского меридиана, так как позднейшие более точные измере­ния меридиана давали другие результаты». Кроме того, стало известно, что длина меридиана со временем меняется. Но так как немыслимо было после каждого измерения меридиана ме­нять длину метра, то Петербургская академия наук предложила принять метр, хранившийся во французском архиве (архивный метр), за прототип - первый образец и изготовить с него воз­можно точные и устойчивые копии для разных стран, сделав этим метрическую систему мер международной.

Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Передовые русские ученые, много сделавшие для того, чтобы метрическая система мер стала международной, не смогли преодолеть сопротивления царского правительства введению метрической системы мер в нашей стране. Удалось добиться только того, что в 1899 г. был принят закон, подготовленный, по которому наравне с российскими мерами «дозволялось применять в России международный метр и килограмм», а также кратные им единицы - грамм, сантиметр и др.

Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалисти­ческой революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Ко­миссаров РСФСР было издано постановление, в котором говори­лось: «Положить в основу всех измерений международную мет­рическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными».

Заключение

По подсчету академика (сторонника превра­щения метрической системы в международную), от замены преж­ней системы мер на метрическую преподавание арифметики в школе выиграло третью часть времени, отводившегося на этот предмет. Соответственно значительно упростились расчеты в промышленности и торговле.

Вывод: такую длинную историю прошли длина и масса, пока не стали измеряться в метрах и килограммах соответственно.

Что имеем сейчас:

Единицы измерения в разных странахИзмеряй все доступное
измерению и делай не
доступное измерению
доступным”.
Г.Галилей

10.

Любое измерение связано с нахождением численных значений физических величин , при помощи их определяются закономерности явлений, которые исследуются.

Понятие физических величин , например, силы, веса и др., - это отображение объективно существующих, присущих материальным объектам характеристик инертности, протяженности и так далее. Эти характеристики существуют вне и независимо от нашего сознания, не завися от человека, качества средств и методов, которые используются при измерениях.

Физические величины, которые характеризуют материальный объект в заданных условиях, не создаются измерениями, а всего лишь определяются при помощи их. Измерить любую величину это означает определить ее численное соотношение с какой-либо другой однородной величиной, которая принята за единицу измерений.

Исходя из этого, измерением называется процесс сравнения заданной величины с некоторым ее значением, которое принято за единицу измерений .

Формула связи между величиной, для которой устанавливается производная единица и величинами А, В, С, ... единицы измерения у них установлены независимо, общий вид:

где k - числовой коэффициент (в заданном случае k=1 ).

Формула для связи производной единицы с основными или остальными единицами, зовется формулой размерности , а показатели степени размерностями Для удобства при практическом использовании единиц ввели такие понятия как кратные и дольные единицы.

Кратная единица - единица, которая в целое количество раз больше системной либо внесистемной единицы. Кратная единица образуется посредством умножения основной либо производной единицы на число 10 в соответствующей положительной степени.

Дольная единица - единица, которая в целое число раз меньше системной либо внесистемной единицы. Дольная единица образуется посредством умножения основной либо производной единицы на число 10 в соответствующей отрицательной степени.

Определение термина “единица измерения“.

Унификацией единицы измерения занимается наука, которая называется метрология. В точном переводе - это наука об измерениях.

Заглянув в Международный словарь по метрологии мы выясняем, что единица измерения - это действительная скалярная величина, которая определена и принята по соглашению, с которой легко сравнить всякую другую величину одного рода и выразить их отношение при помощи числа.

Единица измерения может рассматриваться и как физическая величина. Однако, между физической величиной и единицей измерения есть очень важная разница: у единицы измерения есть фиксированное принятое по соглашению численное значение. Значит, единицы измерения для одной и той же физической величины возможны разные.

Например, вес может иметь следующие единицы: килограмм, грамм, фунт, пуд, центнер. Разница между ними понятна каждому.

Числовое значение физической величины представляют при помощи отношения измеренного значения к стандартному значению, которое и есть единицей измерения . Число, у которого указана единица измерения есть именованное число .

Существуют основные и производные единицы.

Основные единицы устанавливают для таких физических величин, которые отобраны в качестве основных в конкретной системе физических величин.

Таким образом, Международная система единиц (СИ) основывается на Международной системе величин, в ней основные величины это семь величин: длина, масса, время, электрический ток, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. Значит, в СИ основные единицы это единицы величин, которые указаны выше.

Размер основных единиц устанавливают по соглашению в рамках конкретной системы единиц и фиксируются или при помощи эталонов (прототипов), или методом фиксации числовых значений фундаментальных физических постоянных.

Производные единицы определяют через основные методом использования тех связей между физическими величинами, которые установлены в системе физических величин.

Есть огромное число разных систем единиц. Они различаются как системами величин, на которых они основываются, так и выбором основных единиц.

Обычно государство при помощи законов устанавливает определенную систему единиц предпочтительной либо обязательной для использования в стране. В РФ основными являются единицы величин системы СИ.

Системы единиц измерения.

Метрические системы.

• МКГСС,

Системы естественных единиц измерения.

• Атомная система единиц,
• Планковские единицы,
• Геометризованная система единиц,
• Единицы Лоренца — Хевисайда.

Традиционные системы мер.

• Русская система мер,
• Английская система мер,
• Французская система мер,
• Китайская система мер,
• Японская система мер,
• Уже устаревшие (древнегреческая, древнеримская, древнеегипетская, древневавилонская, древнееврейская).

Единицы измерения, сгруппированные по физическим величинам.

• Единицы измерения массы (масса),
• Единицы измерения температуры (температура),
• Единицы измерения расстояния (расстояние),
• Единицы измерения площади (площадь),
• Единицы измерения объёма (объём),
• Единицы измерения информации (информация),
• Единицы измерения времени (время),
• Единицы измерения давления (давление),
• Единицы измерения потока тепла (поток тепла).

«Измерения» - Как появились единицы измерения. Единицы измерения различных стран. Метр. В наше время так же используются: Не было народа, который не избрал бы свои единицы измерения. Единицы измерения Англии и США. При некоторых различиях в деталях элементы системы одинаковы во всем мире. В древности человеку приходилось постепенно постигать не только искусство счета, но и измерений.

«Единицы площади» - SABC=SABD+SCBD. Запишите формулу периметра прямоугольника и квадрата. У прямоугольника все углы прямые. Площадь треугольника. Двор вокруг царского дворца имел форму прямоугольника со сторонами 50 и 80 бумбамсов. Запишите какие измерения необходимо проводить у прямоугольника и квадрата? Формула площади прямоугольника и квадрата.

«Единицы измерения площади» - Единицы измерения площадей: Вычислите площадь четырехугольника АВСД. Устно: Вычислите площадь фигуры. Площади полей измеряют в гектарах (га). Единицы измерения площадей. Вычислите площадь фигуры. Вычислите площадь четырехугольника MNPQ.

«Единица длины километр» - Километр. Вспомним известные меры длины. 2. Допишем таблицу: Задание. Задача: Расстояние между двумя автобусными остановками 1км. Вывод: Какая единица больше? Единицы длины. Каким стало расстояние между автобусами? Где в жизни мы можем встретиться с такой единицей длины? 1000м = 1км. Ход урока. Конспект урока математики. 4класс.

«Единица массы» - Перевод. Найти пословицы о мерах. Сокращенные обозначения: русское мл, международное ml. Килограмм. Веса. Миллиграмм. Центнер – единица массы Сокращенные обозначения: русское ц. Учебники. Гран. Сокращенное обозначение: русское г, международное g. Обозначения: русское m, международное t. Сокращенные обозначения: русское ф, международное f.

«Единицы площади урок» - Площадь города. Сад. Что такое ар, гектар? Все ль внимательно глядят? Всё ль на месте, Всё ль в порядке, Ручка, книжка и тетрадка? Все ли правильно сидят? Определи площадь участка, дома, сада и огорода, если 1 кв.см = 50 кв.м. Цели и задачи: Поля с посевами. С каким настроением вы заканчиваете урок?

С давних пор люди сталкивались с необходимостью определять расстояния, длины предметов, время, площади, объемы и т. д.

Измерения нужны были и в строительстве, и в торговле, и в астрономии, фактически в любой сфере жизни. Очень большая точность измерений нужна была при строительстве египетских пирамид.

Рис. 0

Значение измерений возрастало по мере развития общества и, в частности, по мере развития науки. А чтобы измерять, необходимо было придумать единицы различных физических величин. Вспомним, как написано в учебнике: “Измерить какую-нибудь величину – это значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу этой величины”.

Целью моей работы было выяснить: какие существовали и существуют сейчас единицы длины и массы, каково их происхождение?

Вершок, локоть и другие единицы…

Измеряй все доступное измерению и делай не доступное измерению доступным”.
Г.Галилей

Самыми древними единицами были субъективные единицы. Так, например, моряки измеряли путь трубками, т. е. расстоянием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку. В Испании похожей единицей была сигара, в Японии – лошадиный башмак, т. е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к ее копытам соломенная подошва, заменявшая подкову.

В программе Олимпийских игр Древней Эллады был бег на стадию. Установлено, что греческая стадия (или стадий) это длина стадиона в Олимпии – 192,27 м. Стадий равняется расстоянию, которое проходит человек спокойным шагом за время от появления первого луча солнца, при его восходе, до момента, когда диск солнца целиком окажется над горизонтом. Это время приблизительно равно двум минутам …

Стадий, как единица измерения расстояний, был и у римлян (185 см), и у вавилонян (около 195 см), и у египтян (195 см).

В Сибири в стародавние времена употреблялась мера расстояний – бука. Это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

У многих народов для определения расстояния использовалась единица длины стрела – дальность полета стрелы. Наши выражения “не подпускать на ружейный выстрел”, позднее “на пушечный выстрел” – напоминают о подобных единицах длины.

Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных шагов составляла милю (лат. “милле” – тысяча).

Длину веревки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у многих народов единицы, отождествляемые с названиями частей человеческого тела. Локоть – расстояние от конца пальцев до локтевого сустава.

Рис. 1 Рис. 2

Мерой длины для тканей, веревок и т.п. наматывающихся материалов у многих народов был двойной локоть. Этой мерой мы и сейчас пользуемся для приблизительной оценки длины…

На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, “арш” – локоть). Многочисленные выражения: “Словно аршин проглотил”, “Мерить на свой аршин” и другие – свидетельствуют о ее распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь – расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев.

Рис. 3

Пядь или, как ее еще называли, четверть (18 см) составляла 1 / 4 аршина, а 1/ 16 аршина равнялся вершок (4,4 см).

Очень распространенной единицей длины была сажень. Впервые упоминание о ней встречается в XI в. С 1554 г. сажень устанавливают равной 3 аршинам (2,13 м) и она получает название царской (или орленой, печатной) в отличие от произвольных – маховой и косой. Маховая сажень – размах рук – равна примерно 2,5 аршинам. Рыбак, который показывает, какую большую рыбу он упустил, демонстрирует нам маховую.

Рис. 4

Косая сажень – расстояние от конца вытянутой вверх правой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам.

Рис. 5

Вспомним, как в сказках о великанах: “Косая сажень в плечах”. Удивительно совпадение древнеримской меры длины – "архитектурной трости" и древнерусской косой сажени: 248 см. Имеется в виду сажень "с ноги на руку косая, от земли и до земли". Эту сажень определяли длиной веревки, один конец которой прижимался ногой к земле, а другой перекидывался через согнутую в локте руку стоящего человека и опускался снова до земли.

При сложении упомянутой выше косой сажени вчетверо получаем "литовский локоть" (62 см).

В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц дюйм (2,54 см) –длина сустава большого пальца (от голл. “дюйм” – большой палец) и фут (30 см) – средняя длина ступни человека (от англ. “фут” – ступня).

Рис. 6 Рис. 7

Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда “под руками”. Но единицы длины, соответствующие частям человеческого тела, обладают большим недостатком: у различных людей пальцы, ступни и т. д. имеют разную длину. Чтобы избавиться от произвола, в XIV в. субъективные единицы начинают заменять набором объективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из средней части колоса. Фут определили как среднюю длину ступни шестнадцати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером случайных людей стремились получить более постоянное значение единицы – среднюю длину ступни.

Рис. 8

Какую величину мы определяем, взвешивая тело на рычажных весах?

Какой народ и когда изобрел рычажные весы – неизвестно. Возможно, что это было сделано многими народами независимо друг от друга, а простота использования послужила причиной их широкого распространения.

Рис. 9

При взвешивании на рычажных весах на одну чашку кладут взвешиваемое тело, на другую – гири. Гири подбирают так, чтобы установить равновесие. При этом уравновешиваются массы взвешиваемого тела и гирь. Если уравновешенные весы перенести, например, на Луну, где вес тела меньше, чем на Земле, в 6 раз, равновесие не нарушится, так как вес и тела, и гирь на Луне уменьшился в одинаковое число раз, а масса осталась прежней.

Следовательно, взвешивая тело на рычажных весах, мы определяем его массу, а не вес.

Единицы массы, как и единицы длины, сначала устанавливались по природным образцам. Чаще всего по массе какого-нибудь семени. Так, например, массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) – это масса семени одного из видов бобов.

Рис. 10

Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант – массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие определенного размера в течение одного часа.

По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании.

Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреждениях.

На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунта. Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых – золотник (12,8 г).

В 1791 г. во Франции было принято решение создать десятичную метрическую систему мер. Основными величинами в этой системе были выбраны длина и масса.

Комиссия, в которую входили крупнейшие французские ученые, предложила принять за единицу длины 1/40000000 часть длины земного меридиана, проходящего через Париж. Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Деламберу. Работа продолжалась шесть лет. Ученые измерили часть длины меридиана, расположенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а затем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора.

Рис. 11

На основании их данных из платины был изготовлен эталон новой единицы. Эту единицу назвали метром – от греческого слова “метрон”, что значит “мера”.

Рис. 12

За единицу массы была принята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре ее наибольшей плотности 4°С, определяемая взвешиванием в вакууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной килограммом, в виде платинового цилиндра

В 1869 г. Петербургская академия наук обратилась к научным учреждениям всего мира с призывом сделать предложенную французскими учеными десятичную метрическую систему мер международной. В этом обращении говорилось и о том, что “достижения науки привели к необходимости отказаться от прежнего определения метра как 1/40000000 доли четверти длины парижского меридиана, так как позднейшие более точные измерения меридиана давали другие результаты”. Кроме того, стало известно, что длина меридиана со временем меняется. Но так как немыслимо было после каждого измерения меридиана менять длину метра, то Петербургская академия наук предложила принять метр, хранившийся во французском архиве (архивный метр), за прототип – первый образец и изготовить с него возможно точные и устойчивые копии для разных стран, сделав этим метрическую систему мер международной.

Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Передовые русские ученые, много сделавшие для того, чтобы метрическая система мер стала международной, не смогли преодолеть сопротивления царского правительства введению метрической системы мер в нашей стране. Удалось добиться только того, что в 1899 г. был принят закон, подготовленный Д. И. Менделеевым, по которому наравне с российскими мерами “дозволялось применять в России международный метр и килограмм”, а также кратные им единицы – грамм, сантиметр и др.

Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалистической революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Комиссаров РСФСР было издано постановление, в котором говорилось: “Положить в основу всех измерений международную метрическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными”.