Что значит измерить промежуток времени

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Измерение — промежуток — время

Понятие одновременности событий, происходящих в одном и том же месте, рядом, не нуждается в определении. Поэтому для измерения промежутка времени между двумя событиями, происходящими в одном месте, достаточно иметь в этом же месте часы. [16]

Например, при измерении длин необходимо указать эталон, принятый за единицу длины, и процедуру измерения других, длин с помощью этого эталона. Аналогичным образом для измерения промежутка времени необходимо указать промежуток времени, принятый за единичный. Несколько позднее этот вопрос будет рассмотрен более подробно. [17]

При контроле толщин стенок труб не требуется предварительная очистка поверхностей от краски и ржавчины, так как прибор имеет датчик с бесконтактным вводом ультразвука, что позволяет в отличие от других ультразвуковых толщиномеров эксплуатировать его без применения контактных жидкостей. В основу толщиномера положено измерение промежутка времени между импульсами ультразвуковых колебаний, отраженных от наружной и внутренней поверхностей стенок контролируемой трубы. [18]

Радиодальномеры предназначены для измерения линейных координат летательного аппарата: наклонной дальности и высоты. Функционирование дальномера основано на измерении промежутка времени между излучаемым и принимаемым сигналами или параметров сигнала, связанных с этим промежутком времени. [19]

Этот термин обозначает температуру, при которой вязкость стекла составляет 106 пуаз. Эта температурная точка определяется путем измерения промежутка времени , необходимого для вытяжки стеклянной нити диаметром 0 65 мм до заданных размеров при приложении к ней регулируемой нагрузки. [21]

У приборов второй группы измеритель углового перемещения приводится от вала, угловая скорость которого измеряется, поэтому у них отсутствуют перечисленные выше погрешности. Точность измерения у них в основном определяется точностью измерения соответствующего промежутка времени . Так как время сравнительно легко удается измерять с большой точностью, то эти приборы по точности стоят значительно выше приборов первой группы. [22]

Читайте также:  Что значит несовершенный вид прилагательного

Однако, именно постоянство скорости света нельзя непосредственно и полностью проверить на опыте. Как уже указывалось ( § 7), непосредственное определение скорости света возможно только в результате измерения промежутка времени , в течение которого световой сигнал распространяется туда и обратно. Поэтому все непосредственные определения скорости света основаны на предположении, что световые сигналы в обе стороны распространяются с одинаковой скоростью. Правда, существуют астрономические методы определения скорости света, в которых измеряется только время распространения светового сигнала оттуда сюда. Таков метод Ремера, в котором используется видимое нарушение периодичности затмений спутников Юпитера. Ремер обнаружил, что время между двумя последующими затмениями каждого из спутников Юлитера, по мере увеличения расстояния между Юпитером и Землей, постепенно возрастает, а затем, после того как это расстояние начинает уменьшаться, время это снова постепенно сокращается. Из-за конечной скорости распространения света момент, когда затмение наблюдается на Земле, запаздывает, если за время между двумя затмениями расстояние между Землей и Юпитером возросло, и наоборот, этот момент наступает раньше, если расстояние уменьшилось. Между тем вопрос о постоянстве скорости света должен быть решен до того, как сформулированы законы движения, ибо для формулировки и проверки законов движения мы уже должны пользоваться световыми сигналами для отсчета времени и должны сделать предположения об их свойствах. Чтобы пояснить, почему метод Ремера неудовлетворителен с точки зрения интересующего нас вопроса о пригодности световых сигналов для отсчета времени), можно привести следующую аналогию. Если мы уже сформулировали первый закон Ньютона, то мы могли бы проверять постоянство длины линейки, измеряя, проходит ли материальная точка, движущаяся по инерции, путь от одного конца линейки до другого за одно и то же время. [23]

Читайте также:  Что значит когда тебе пишут бывает

Вибратор-излучатель, установленный в днище судна, возбуждает в течение тысячных долей секунды механические колебания с частотой 16 — 40 кгц, передаваемые забортной воде в виде ультразвуковых волн. Вибратор-приемник, установленный в днище судна симметрично вибратору-излучателю, принимает отраженные от дна колебания, возбужденные вибратором-излучателем. Для измерения промежутка времени между моментами посылки сигнала и приема его эха применяется устройство, состоящее из неподвижной шкалы и вращающегося диска с укрепленной на нем неоновой лампой. Диск с неоновой лампой вращается с постоянной скоростью. Когда при вращении диска неоновая лампа проходит через линию нуля шкалы, специальные контакты замыкают посылочный конденсатор на обмотку вибратора-излучателя. При этом происходит посылка сигнала. В тот момент, когда отраженный от дна сигнал воздействует на вибратор-приемник, неоновая лампа вспыхивает. Деление шкалы, против которого произошла вспышка неоновой лампы, указывает, на какой угол повернулся диск за время между моментами посылки и приема сигнала. [24]

Наряду с визуальными регистраторами применяют записывающие устройства: магнитные регистраторы с последующей автоматической дешифровкой результатов измерений и осциллографы. В этом случае метки стабилизированной частоты задаются от внешнего генератора. Погрешность измерения промежутка времени существенно зависит от стабилизирующей частоты и уменьшается с ее увеличением. [25]

При тщательном изготовлении и взаимной проверке разных линеек и разных часов мы всегда сможем добиться такого положения, что при измерении расстояния между двумя фиксированными точками все линейки, неподвижные друг относительно друга, будут давать одинаковый результат, так же как при измерении промежутка времени между двумя определенными событиями все часы, неподвижные друг относительно друга, будут давать одинаковый результат. Вопрос заключается в том, будут ли давать одинаковый результат те же линейки, если они движутся друг относительно друга, и те же часы, если они движутся друг относительно друга. И ответ, который давали умозрительно, состоял в том, что показания линеек и часов не должны зависеть от того, покоятся или движутся друг относительно друга линейки или часы. [26]

Понятие одновременности событий, происходящих в одном и том же месте, рядом, не нуждается в определении. Поэтому для измерения промежутка времени между двумя событиями, происходящими в одном месте, достаточно иметь в этом же месте часы. Для измерения промежутка времени между такими событиями нужно иметь в тех точках, где они происходят, синхронно идущие идентичные часы. [27]

Вскоре после открытия радиоактивности стало ясно, что процессы радиоактивного распада представляют собой своеобразные часы, изготовленные самой природой. До начала этого столетия геологи не располагали надежными методами измерения интервалов геологического времени, хотя и накопили Достаточно сведений об их относительной последовательности. Новые данные о процессе радиоактивного распада, естественных радиоактивных семействах и природе х-частиц способствовали созданию первых объективных методов геохронологии, которые в свою очередь радикально изменили наши представления об истории земли. Резерфорд перйым высказал предположение, что а-рас-пад может приводить к накоплению гелия в минералах, содержащих уран, и что данные о содержании гелия можно использовать для измерения промежутка времени , истекшего с момента затвердевания минерала. Этот метод был впервые применен Резерфордом для определения возраста некоторых минералов. Вскоре после того, как было установлено, что свинец является конечным продуктом распада урана, начались исследования содержания свинца в урановых минералах и уже к 1907 году был сделан вполне обоснованный [1] вывод, что геологические времена следует исчислять не в десятках, а в сотнях и тысячах миллионов лет. [28]

Что значит измерить промежуток времени между собьь тиями. Это значит сравнить между собой показания выб ранных в качестве эталона часов в моменты наступления этих событий. А для этого нужно установить одновременность рассматриваемого события с другим событием — прохождением стрелки часов через определенное деление. Таким образом, все наши суждения, в которых время играет какую-либо роль, всегда являются суждениями об одновременных событиях. Понятие одновременности событий, происходящих в одном и том же месте, рядом, не нуждается в определении. Поэтому для измерения промежутка времени между двумя событиями, происходящими в одном месте, достаточно иметь в этом же месте часы. [29]

Кинематика, которую строил Эйнштейн, должна была учитывать этот факт, должна была быть согласована с результатами опытов, устанавливающих постоянство скорости распространения света. Майкельсона и Морлея были бы невозможны; устанавливаемый ими факт находился бы в противоречии с классической геометрией и со связанной с ним кинематикой. Теория, которую Эйнштейн построил, чтобы это противоречие преодолеть, чтобы его устранить, исходит из того, что с переходом наблюдателя из среды / в среду II происходит изменение в измерении длины и времени. Несколько подробнее: если наблюдатель, находящийся в среде /, в некоторый момент перейдет в среду / /, захватив с собой масштаб для измерения длин и часы для измерения времени, то при этом изменится масштаб, и притом различно, в зависимости от того, в какую сторону он направится ( в сторону движения, или перпендикулярно, или наклонно к нему), изменится также и ход часов. Результаты измерений, производимых в одной и другой среде, будут различны. Между тем результаты измерения отрезков АВ в среде / и А1 В в среде / / будут различны, потому что измерение производится различными масштабами; различны будут также результаты измерения промежутка времени Т Т в одной и другой среде, потому что измерение производится часами различного хода. [30]

Источник

Математика (ЕН.01)

Скалярные величины

1. Длина отрезка и ее измерение

1. Длина отрезка и ее измерение

Длиной отрезка называется положительная величина, опреде­ленная для каждого отрезка так, что:

  1. Равные отрезки имеют равные длины.
  2. Если отрезок состоит из конечного числа отрезков, то его длина равна сумме длин этих отрезков.

Процесс измерения отрезка а:

  • выбирают отрезок е и принимают его за единицу длины;
  • на отрезке а откладывают от одного из его концов отрезки равные е, пока это возможно;
  • если отрезки отложились n раз, и конец последнего совпал с концом отрезка а, то говорят, что значение длины отрезка а есть натуральное число п.
  • если отрезок е отложили n раз, и остался остаток, мень­ший е, то на нем откладываются отрезки равные е1 = 1/10 ∙ е и т.д.

Таким образом, значение длины любого отрезка можно пред­ставить в виде бесконечной десятичной дроби, т.е. действительного числа.

Некоторые свойства длин отрезков:

  1. При выбранной единице длины длина любого отрезка выражается действительным числом, и для каждого положительного действительного числа есть отрезок, длина которого выражается этим числом.
  2. Если два отрезка равны, то равны численные значения их длин, и обратно: если равны численные значения длин отрезков, то равны и сами отрезки.
  3. При замене единицы длины численное значение длины уве­личивается (уменьшается) во столько раз, во сколько новая еди­ница меньше (больше) старой.

Например, 1 м = 100 см, т.к. 1 см в 100 раз меньше метра.

Так, выполняя задание: «Начерти два отрезка: первый длиной 1 дм, а второй на 1 см длиннее», учащиеся неявно пользуются тем, что для каждого положительного числа есть отрезок, длина которого выражается этим числом. Отрезков длиной 1 дм существует бесконечное множество, но все они равны между собой.

Второй отрезок, который на 1 см длиннее первого, можно построить по-разному. Например, на луче ОА можно сначала отложить отрезок ОВ длиной 1 дм, а затем от точки В отложить отрезок ВА1, длина которого 1 см.

А можно сначала найти сумму 1дм + 1 см = 10 см +1 см = (10+1) см = 11 см, а затем построить отрезок длиной 11 дм.

Выполнение задания «Начерти два отрезка: длина первого 6 см, а второй в 2 раза длиннее. Чему равна длина второго отрезка?» связано с умножением длины на число. Задание может быть выполнено различными способами.

1 способ. Строят отрезок длиной 6 см, а затем на луче ОА последовательно откладывают два равных отрезка длиной 6 см. Полученный отрезок ОА является искомым, его длина равна 2∙6 см= 12 см.

2 способ. Находят длину второго отрезка: 2∙6 см= 12 см, а затем строят 2 отрезка: один длиной 6 см, а другой длиной 12 см.

Источник

10 способов измерить время

Люди начали измерять время сравнительно недавно по отношению ко всей нашей долгой истории. Желание синхронизировать наши действия пришло около 5000-6000 лет назад, когда наши кочевые предки начали заселять земли и строить цивилизации. До этого мы разделяли время только на день и ночь, а именно: яркие дни для охоты и работы, а темные ночи для сна. Но с тех пор, как люди стали чувствовать необходимость координировать свои действия для проведения общественных собраний и аналогичных мероприятий, они посчитали нужным ввести систему измерения времени.

Безусловно, ученые скажут вам, что мы обманываем себя, когда полагаем, что мы действительно отслеживаем время. «Различие между прошлым, настоящим и будущим – это всего лишь стойкая иллюзия», — говорил Альберт Эйнштейн. Его ежедневные прогулки возле башни с часами в Берне (Швейцария), привели ученого к некоторым изменившим мир представлениям о природе времени.

Тем не менее, реально время или нет, его измерение, все же, стало жизненно важным для нас. На протяжении веков люди придумывали различные творческие методы хронометража, от самых простых солнечных часов до атомных часов. Ниже представлены различные способы измерения времени, некоторые из них новейшие, а некоторые также стары, как само время.

Древние люди обратились к природе для создания первого хронометража. Люди начали отслеживать движение Солнца по небу, а затем стали использовать предметы для измерения изменений. Египтяне, как предполагается, были первыми, которые создали хронометраж науки. В 3500 году до н.э. они соорудили обелиски и расположили их в стратегически важных местах, где в определенное время «приборы» отбрасывали тени. На первый взгляд, эти обелиски могли отметить только время прихода полдня, но затем они стали делать более глубокие подразделения.

Две тысячи лет спустя, египтяне разработали первые солнечные часы, «циферблат» которых был разделен на 10 частей. Солнечные часы работали, отслеживая движение солнца. Когда часы показывали полдень, необходимо было передвинуть стрелку часов на 180 градусов для того, чтобы измерить послеобеденное время. Конечно, древние солнечные часы не могли определить точное время в пасмурный день или в ночной период времени. Кроме того, время, показываемое солнечными часами, было неточным, поскольку в разные времена года часы были короче или длиннее в зависимости от сезона. Тем не менее, солнечные часы были лучше, чем ничего, а к 30 году до н.э. более 30 различных видов часов использовались в Греции, Италии и Малой Азии. Даже сегодня солнце лежит в основе нашей системы хронометража. Мы создали часовые пояса планеты для того, чтобы имитировать вращение Земли вокруг Солнца.

Древние египтяне, как полагается, разработали первый способ определения времени ночью, изобретя первый астрономический инструмент «меркхет» в приблизительно 600 году до н.э. Инструмент представляет собой натянутую нить с весом, которая работает также, как плотник сегодня использует отвес.

Египетские астрономы использовали два меркхета, ориентированных на Полярную звезду для того, чтобы выявить небесный меридиан в ночном небе. Время же отсчитывалось по принципу пересечения звездами этого меридиана.

Звезды использовались не только для того, чтобы отметить прохождение часов, но и прохождение дней. Это измерение вращения Земли называется звездным временем.

Когда определенная воображаемая точка среди звезд пересекает небесный меридиан, то этот момент обозначается как звездный полдень. Время, которое прошло от одного звездного полдня к другому, называется звездными сутками.

Происхождение песочных часов уходит далеко вглубь веков. Они состоят из двух стеклянных колб, одна поверх другой с узким отверстием между ними. Песок постепенно попадает из верхней части в нижнюю при переворачивании часов. Когда весь песок из верхней части перешел в нижнюю, то это означает, что время вышло, однако, это не всегда означает, что прошел час.

Песочные часы могут быть сделаны таким образом, чтобы измерить практически любой короткий промежуток времени, для этого нужно всего лишь регулировать количество содержащегося песка в нем, или же отверстие между колбами.

Водяные часы, известные как «клепсидра», были одним из первых устройств, которое для измерения времени не использовало солнце или звезды, то есть ими можно было пользоваться в любое время суток.

Водяные часы работают путем измерения количества воды, которое капает из одного контейнера в другой. Они были изобретены в Египте, но распространились по всему древнему миру, а в некоторых странах люди даже в 20 веке пользовались водяными часами.

Древние греки и римляне строили большие водяные часы в виде башен, а в Китае такие часы назывались «Лу» и зачастую были сделаны из бронзы. Однако, несмотря на то, что водяные часы были очень распространены, они были не совсем точны.

В Европе в 1300-х годах изобретатели начали делать механические часы, которые работали при помощи системы весов и пружин. У этих первых часов не было лицевой части и стрелок, а о прохождении часа свидетельствовал звонок. На самом деле, слово часы происходит от французского «колокольчик». Эти огромные первые часы, как правило, устанавливались в церквях и монастырях, для того, чтобы объявлять о времени прихода необходимости помолиться.

Вскоре появились часы с двумя стрелками, минутной и часовой. Позднее стали появляться настольные и каминные часы. Несмотря на то, что часы были усовершенствованными, они, все же, были неточными. В 1714 году британский парламент предложил хорошее вознаграждение тому, кто сможет разработать точные часы, которые помогали бы работе морской навигации. В итоге такие часы были изобретены, их погрешность составляла всего пять секунд. С приходом промышленной революции, началось массовое производство часов, благодаря чему эту устройство попало в дом каждому человеку.

Когда мы думаем о часах, мы, как правило, представляем себе знакомый циферблат с двумя, а, возможно, с тремя стрелками. На протяжении многих веков люди создавали всевозможные конструкции для того, чтобы определить время. Китайцы в период между 960 и 1279 годами изобрели ладановые часы, а затем они распространились во всей Восточной Азии. В одном из видов ладановых часов, металлические шарики были прикреплены к благовонию при помощи проволоки. Когда ладан догорал, металлический шарик падал и звучал гонг, что свидетельствовало о прохождении часа.

Другие часы использовали в своей работе цвет, а некоторые – различные ароматы для обозначения разных периодов времени. Существовали также часы, сделанные из маркированной свечи, когда свеча догорала до определенной отметки, то проходил заданный период времени.

Открытие в 1400-х годах того, что спиральные источники могут быть уменьшены в размерах, привело к тому, что были созданы наручные часы. В то время и на протяжении многих веков после этого, карманные часы были приоритетом мужчин, женщины же носили наручные часы. Все эти правила моды изменились во время Второй Мировой войны, и в итоге с тех пор, наручные часы начали носить и мужчины. Дарение часов символизировало переход к зрелости.

Однако, по мере развития 21 века, вездесущие наручные часы, могут постепенно кануть в лету, поскольку сейчас мы чаще всего проверяем время, глядя на монитор компьютера, мобильного телефона или дисплея МР3-плеера. Однако, все же неформальный опрос нескольких тысяч людей показал, что большинство из них не собираются отказываться от своих наручных часов.

Минеральный кварц, как правило, с помощью аккумулятора, является основной движущей силой кварцевых часов.

Кварц является пьезоэлектрическим материалом, а это означает, что когда кристалл кварца сжат, он генерирует небольшой силы электрический ток, который способствует вибрации кристалла. Все кристаллы кварца вибрируют на одной и той же частоте.

Кварцевые часы используют батарейку для создания кристальной вибрации и для подсчета колебаний. Таким образом, система работает так, что создается один импульс в секунду. Кварцевые часы по-прежнему доминируют на рынке из-за своей точности и низкой стоимости производства.

Хотя название звучит достаточно устрашающе, на самом деле, атомные часы не представляют собой никакой опасности. Они измеряют время, отслеживая как долго один атом переходит с положительного на отрицательное энергетическое состояние и обратно.

Официальный временной стандарт для Соединенных Штатов устанавливается NIST F-1, атомные часы Национального института науки и технологии в городе Боулдер (штат Колорадо). NIST F-1 являются фонтанными часами, названными в честь атомного движения. Ученые вводят газ цезий в вакуумный центр часов, а затем добавляют прямые инфракрасные лазерные лучи под углом в 90 градусов. Сила лазера собирает все атомы в одном месте, на которое в большой силой воздействует заполненная микроволнами область. Ученые измеряют количество атомов, которые оказываются в измененном состоянии, а также управляют микроволнами, задавая им разные частоты до тех пор, пока большая часть атомов не изменит свое состояние. В итоге, последняя частота, при которой меняются атомы, и есть частота колебаний атомов цезия, равняющаяся секунде. Это звучит довольно сложно, однако, данная технология является мировым стандартом измерения времени.

Атомные часы отслеживают самые незначительные изменения времени.

Как мы видели, фактический подсчет минут и секунд требует проведения достаточно сложных процедур, но подсчет дней и месяцев основан на положении солнца и луны. Различные культуры, однако, используют разные методы.

Христианский, или григорианский календарь, один из наиболее популярных сегодня, опирается на солнце. Исламский календарь использует фазы луны, еврейские и китайские календари полагаются на сочетание обоих этих методов.

В григорианском календаре, день – это время, прошедшее от одного восхода солнца до следующего, или же один полный оборот Земли вокруг своей оси. Месяц, по григорианскому календарю, это приблизительно 29,5 дней, что является одним полным циклом фаз Луны, а год – это 364,24 дня, или время, необходимое для того, чтобы Земля сделала полный круг по орбите Солнца.

Источник

Оцените статью