Виды термометров и их применение
Термометр (от греч. terme – тепло, metreo – измеряю) – прибор для измерения температуры: воздуха, воды, почвы, тела человека и других физических тел. Термометры применяются в метеорологии, гидрологии, медицине и других науках и отраслях хозяйства.
Здесь должен быть рисунок
Считают, что изобретателем первого термометра-термоскопа был знаменитый итальянский учёный Галилео Галилей (1597 г.). Термоскоп Галилея представлял собой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой. Шарик слегка нагревали, и конец трубки опускали в сосуд с водой. Через некоторое время воздух в шарике охлаждался, его давление уменьшалось, и вода под действием атмосферного давления поднималась по трубке вверх на некоторую высоту. В дальнейшем при потеплении, давление воздуха в шарике увеличивалось, и уровень воды в трубке понижался, а при охлаждении – повышался.
При термоскопа можно было судить только об изменении степени нагретости тел: числовых значений температуры он не показывал, поскольку не имел шкалы. Современную форму (запаяв трубку и перевернув её шариком вниз) термометру придал Габриель Даниель Фаренгейт, голландский физик, выдувальщик стекла. А постоянные (реперные) точки – кипящей воды и тающего льда – на шкале термометра разместил шведский астроном и физик Андерс Цельсий в 1742 году.
В настоящее время существуют много видов термометров: цифровые, электронные, инфракрасные, пирометры, биметаллические, дистанционные, электроконтактные, жидкостные, термоэлектрические, газовые, термометры сопротивления и т.д. У каждого термометра – свой принцип действия и своя сфера применения. Рассмотрим некоторые из них.
Здесь должен быть рисунок
Жидкостные термометры используют тепловое расширение жидкостей. В зависимости от температурного диапазона, в котором предстоит служить термометру, его заполняют ртутью, этиловым спиртом или другими жидкостями.
Жидкостные термометры, заполненные ртутью, применяют для точных измерений температуры (до десятой доли градуса) в лабораториях. Термометры, заполненные спиртом, применяют в метеорологии для измерения температур ниже –38° (так как при более низкой температуре ртуть отвердевает).
У кінематиці для знаходження різних величин використовуються математичні методи. Зокрема, щоб знайти модуль вектора переміщення, потрібно застосувати формулу з векторної алгебри. У ній фігурують координати точок початку і кінця вектора, тобто початкового та підсумкового положення тіла.Інструкція
1
Під час руху матеріальне тіло змінює своє положення в просторі. Його траєкторія може бути прямою лінією або довільної, її довжина становить шлях тіла, але не відстань, на яке воно перемістилося. Ці дві величини збігаються тільки в разі прямолінійного руху.
2
Отже, нехай тіло вчинила деяке переміщення з точки А (х0, у0) в точку В (х, у). Щоб знайти модуль вектора переміщення, потрібно обчислити довжину вектора АВ. Накресліть координатні осі і нанесіть на них відомі точки початкового і кінцевого положення тіла А і В.
3
Проведіть відрізок з точки А в точку В, вкажіть напрямок. Опустіть проекції його кінців на осі і нанесіть на графіку паралельні і рівні їм відрізки, що проходять через розглядаються точки. Ви побачите, що на малюнку позначився прямокутний трикутник з катетами-проекціями і гіпотенузою-переміщенням.
4
По теоремі Піфагора знайдіть довжину гіпотенузи. Цей метод широко застосовується в векторній алгебрі і носить назву правила трикутника. Для початку запишіть довжини катетів, вони рівні різницям між відповідними абсциссами і координатами точок А і В:
ABx = x - x0 - проекція вектора на вісь Ох
ABy = y - y0 - його проекція на вісь Оу.
5
Визначте переміщення | AB |:
| AB | =? (ABx? + ABy?) = ((X - x0)? + (Y - y0)?).
6
Для тривимірного простору додайте в формулу третю координату - аплікат z:
| AB | =? (ABx? + ABy? + ABz?) = ((X - x0)? + (Y - y0)? + (Z - z0)?).
7
Отриману формулу можна застосовувати для будь-якої траєкторії і типу руху. При цьому величина переміщення має важливу властивість. Вона завжди менше або дорівнює довжині шляху, в загальному випадку її лінія не збігається з кривій траєкторії. Проекції - величини математичні, можуть бути як більше, так і менше нуля. Однак це не має значення, оскільки в розрахунку вони беруть участь в парному ступеня.
