Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции по физике.pdf
Скачиваний:
823
Добавлен:
24.03.2015
Размер:
1.83 Mб
Скачать

Рекомендуемая литература

1.Грабовский Р.И. Курс физики. – С-Пб.: Лань, 2012.

2.Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике. – М.:

Наука, 1984.

3.Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Дрофа, 2005.

4.Енохович А.С. Справочник по физике и технике. – М.: Просвещение, 1989.

157

Приложения

Приложения к главе I

1. Неинерциальные системы отсчета. Перегрузки

В лекции 2 уже шла речь об инерциальных и неинерциальных системах отсчета. Еще раз напомним, что инерциальные системы отсчета движутся прямолинейно и равномерно (без ускорения) или покоятся, а неинерциальные системы отсчета движутся с ускорением. При этом в неинерциальных системах отсчета (НСО) кроме обычных сил возникают силы инерции. Рассмотрим два часто встречающихся случая.

1 - й случай . Система отсчета движется прямолинейно с ускорением а. Тогда сила инерции

Fи = −mar.

(1)

Действие этой силы изображено на рис. 1: а) разгон; б) торможение. Здесь НСО – вагон поезда.

ar a

F

υ

Fи

υ

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

б)

 

Рис. 1

При перевозке жидкостей в цистернах при разгоне или торможении поверхность жидкости отклоняется соответственно влево или вправо на угол α = arctg(a/g) к горизонту, тем больший, чем больше ускорение цистерны.

2- й случай . Система отсчета вращается с постоянной угловой скоро-

стью ω. Сила инерции

r

r

r r

(2)

 

 

Fи = −man + 2m[υω],

где первое слагаемое – центробежная сила Fц, аn – нормальное (центростремительное ускорение); второе слагаемое – сила Кориолиса Fк, υ – скорость тела в НСО (относительная скорость).

Три различных случая, иллюстрирующих формулу (2), изображены на рис. 2: а) тело в НСО неподвижно; б), в) тело движется в НСО со скоростью υ. НСО – вращающаяся против часовой стрелки платформа.

r

ω

r

ω

ω

Frц

Fц

Frц

 

υ

 

 

Fк

r

 

Fк υ

а)

б)

в)

 

Рис. 2

 

158

 

 

Земля вращается вокруг своей оси и является

r

 

ω

 

НСО, поэтому кроме обычных сил на земные объекты

υ

 

действуют центробежная сила и сила Кориолиса, рис. 3.

Fц

 

Сила Кориолиса действует на движущиеся объекты, на-

Fк

пример, на поезда. Боковое действие этой силы приво-

 

дит к тому, что в северном полушарии правый рельс (по

 

ходу поезда) испытывает большую боковую нагрузку,

 

чем левый. Аналогично у рек, текущих в северном по-

 

лушарии, правый берег размывается сильнее левого. В

 

южном полушарии все наоборот. Угловая скорость Зем-

Рис. 3

ли достаточно мала, поэтому силы инерции гораздо

 

меньше силы тяжести. В быстро вращающихся системах и силы инерции большие.

Силы инерции, например, центробежная сила, создают искусственное гравитационное поле иногда с очень большим «ускорением свободного падения». Это используется в центрифугах и сепараторах, где центробежные силы в сотни и тысячи раз превышают силу тяжести. Это, в свою очередь, сильно сокращает процесс разделения компонентов смесей, например, молока или подсолнечного масла.

Таким образом, в НСО возникают перегрузки. Перегрузка определяется отношением веса тела в НСО к его весу в покое. Так, перегрузка неподвижно стоящего человека равна 1, а находящегося в невесомости – 0. Парашютист во время раскрытия парашюта при скорости падения 40 м/с испытывает перегрузку 3,3, летчик в момент катапультирования из самолета – до 16. Длительная перегрузка, соответствующая пределу физиологических возможностей человека, около 8 (если перегрузка равна 8, значит, вес увеличился в 8 раз).

Организм человека, животных и растений чувствителен не только к величине, но и к направлению перегрузки.

В таблице приведено время переносимости человеком перегрузок (в секундах) в зависимости от направления действия перегрузки.

Перегрузка

 

Направление действия перегрузки

 

 

 

 

 

голова – ноги

ноги – голова

грудь – спина

спина – грудь

 

 

 

 

 

 

3

900-1500

5-20

1200

300-420

4

600-900

5-6

900

60-180

5

120-240

 

600

60-120

6

30-120

 

300

60-120

7

30-40

 

180

60

8

10-15

 

90

60

9

 

 

60

20

12

 

 

28-30

3-6

14

 

 

18

 

159

2. Элементы специальной теории относительности

До сих пор мы рассматривали движение тел со скоростями много меньше скорости света. Это – классическая механика. Классическая механика основана на принципе относительности Галилея, согласно которому

1)Все механические явления одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. Например, период свободных колебаний маятника одинаков в неподвижном вагоне и в вагоне, движущемся с постоянной скоростью. Если же вагон начнет двигаться с ускорением, период колебаний уменьшится.

2)Взаимодействия между телами могут распространяться с бесконечной скоростью.

Движение тел со скоростями, близкими к скорости света изучает релятивистская механика. Она основана на теории относительности Эйнштейна (специальная теория относительности или СТО).

Теория относительности построена на следующих принципах (постула-

тах Эйнштейна):

1)Все физические явления, а не только механические, одинаковы во всех инерциальных системах отсчета. В том числе и скорость света не зависит от скорости источника и направления в пространстве, то есть одинакова во всех системах отсчета.

2)Максимальная скорость распространения взаимодействий не может превышать скорости света, хотя и очень большой, но не бесконечной.

Из принципа относительности Эйнштейна следует, что время не абсо-

лютно и зависит от системы отсчета, то есть события, одновременные в одной системе отсчета, будут неодновременными в другой. Рассмотрим пример. Выберем две инерциальные системы отсчета: К – неподвижную, а К' – движущую-

 

 

ся с некоторой скоростью v. В системе К' возьмем источ-

К'

v

ник света S (лампочку), расположенный посередине меж-

К

 

ду точками А и В (SA = SB), как показано на рис. 4. Пусть

А

S В

в некоторый момент времени лампочку включили. На-

 

 

блюдатель, находящийся в системе К' скажет, что свето-

 

 

 

 

 

 

вой сигнал пришел в точки А и В одновременно. А на-

Рис. 4

блюдатель, находящийся в неподвижной системе К ска-

жет, что в точку А сигнал пришел раньше, чем в точку В.

 

 

Разница будет маленькая, но все же будет. Действительно, пока распространялся световой сигнал, испущенный в разные стороны (а он распространялся со скоростью света, хотя и очень большой, но не бесконечной), точка А к нему приблизилась, а точка В – отдалилась. Оба наблюдателя будут правы, так как события, одновременные в движущейся системе отсчета, будут неодновременными в неподвижной.

Согласно СТО в движущейся системе время течет медленнее:

 

t' = t 1 v2 / c2 ,

(3)

где t' – интервал времени в движущейся системе отсчета или собственное время, а t – в неподвижной; v – скорость движения системы отсчета; с – скорость света.

160

Пространство тоже неабсолютно. На это указывает, например, эффект сокращения длины движущегося тела:

l = l1 v2 / c2 .

(4)

Здесь l – длина предмета, измеренная в неподвижной системе отсчета К (длина движущейся линейки), l' – длина предмета, измеренная в движущейся системе К' или собственная длина предмета (длина неподвижной линейки).

В СТО меняются не только кинематические, но и динамические характе-

ристики тел. Так, Эйнштейн ввел новое определение импульса тела

 

r

r

 

 

m0υ

 

 

 

p = mυ =

 

 

 

,

 

(5)

 

1 − υ2 / c2

где m0 – масса неподвижного тела (масса покоя);

m – масса движущегося тела

(масса движения или релятивистская масса); υ – скорость тела.

 

Из (5) видна связь массы движения и массы покоя

 

 

m =

 

 

m0

 

 

 

 

 

.

 

 

(6)

Полная энергия тела

1 − υ2 / c2

 

 

 

 

 

m c2

 

 

 

E = mc2 =

 

 

 

0

 

 

.

(7)

 

 

 

 

 

 

 

1 − υ2 / c2

 

Чтобы найти кинетическую энергию нужно из полной энергии E вычесть

энергию неподвижного тела (энергию покоя) m0c2:

 

 

 

 

K = E m0c2.

 

 

(8)

Исключая скорость из формул (5) и (7), можно получить1 соотношение

 

E2 = p2c2 + m2c4 .

(9)

0

 

Релятивистская механика более точно описывает окружающие явления, чем классическая. При этом классическая механика является частным случаем релятивистской. Предельный переход от релятивистской механики к классической может быть формально произведен как переход к пределу v/с 0 в формулах релятивистской механики.

Заимствованные нами из повседневного опыта представления о пространстве и времени оказываются лишь приближенными – «классическими». Они связаны с тем, что в повседневной жизни макромира мы имеем дело со скоростями очень малыми по сравнению со скоростью света. СТО хорошо работает в микромире, так как микрочастицы могут двигаться со скоростями близкими к скорости света. Многочисленные эксперименты, проведенные на ускорителях элементарных частиц, подтвердили справедливость специальной теории относительности.

1 Рекомендуется в качестве самостоятельного упражнения.

161

Приложение к главе II

Число степеней свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа

Очевидно, что молекулы не только движутся поступательно, но еще и вращаются. Из механики известно, что полная кинетическая энергия тела складывается из энергии поступательного и вращательного движения, см. п. 3.4. Для молекул – также:

εк = εп + εв.

Из механики средние значения кинетической энергии поступательного и вращательного движения молекулы с массой m0

 

 

 

m

0

υ2

 

 

m

υ2

 

 

m

υ2

 

 

 

εп =

 

x

+

 

0

y

+

 

0

z

,

 

 

 

 

2

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εв

=

J x

ω2x

+

 

J y

ω2y

+

 

J z ω2z

,

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Jx, Jy, Jz – моменты инерции молекулы относительно осей X, Y, Z;

υx, υy, υz;

ωx, ωy, ωz – проекции скорости и угловой скорости молекулы на эти оси.

 

Для нахождения средней кинетической энергии молекулы введем поня-

тие число степеней свободы i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число степеней свободы i тела – это число независимых обобщенных ко-

ординат, определяющих положение тела в пространстве.

 

 

К обобщенным координатам относят координаты x, y, z и углы поворота

Z

 

вокруг соответствующих осей ϕx, ϕy, ϕz. То есть в

ϕz

трехмерном пространстве тело может поступатель-

 

 

 

но

двигаться

вдоль

трех

осей и поворачиваться

 

 

(вращаться) вокруг этих осей, рис. 5. Поэтому мак-

 

ϕy

симальное число степеней свободы твердого тела

 

равно шести.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕx

 

 

 

 

 

 

 

теорема

O

 

 

 

В

термодинамике

доказывается

 

 

 

 

YБольцмана о том, что на каждую степень свободы молекулы приходится в среднем одинаковая энергия,

X

Рис. 5

равная

kT

 

2 , то есть каждое слагаемое в двух послед-

 

 

них выражениях равно этой величине (если моменты инерции не равны нулю). Для одноатомной молекулы (He), которую можно считать точечной мас-

сой, Jx = Jy = Jz = 0, поэтому εв = 0, то есть вращение не дает вклада в энергию,

Z

 

εк = εп = 3 kT .

 

2

H

H

У одноатомной молекулы вклад в энергию вносят

только три поступательные степени свободы (i = 3).

 

 

C

Y

Двухатомную молекулу (H2) можно представить

как две точечные массы на невесомом стержне (ган-

X

 

 

Рис. 6

телька), рис. 6. Здесь Jx = Jz 0, Jy = 0, то есть вращение

 

162

 

вокруг оси Y не дает вклада в энергию, – эта степень свободы не реализуется (заморожена). Поэтому средняя кинетическая энергия

εк = 5 kT .

 

2

 

У двухатомной молекулы вклад в энергию вносят

Z

три поступательные и две вращательные степени свобо-

O

ды (i = 5).

 

Трехатомная (и более сложная) молекула (H2О)

 

C

реализует все шесть степеней свободы (i = 6), так как

H

X

атомы, как правило, не лежат на одной прямой, рис. 7.

 

Средняя кинетическая энергия такой молекулы

 

Рис. 7

εк

=

6

kT = 3kT .

2

 

 

 

Итак, в общем виде полная кинетическая энергия одной молекулы

εк = 2i kT .

Полная энергия всех N молекул идеального газа

U = Nεк = 2i NkT = 2i νN AkT = 2i νRT U = 2i νRT .

H Y

(10)

Это и есть внутренняя энергия идеального газа. Она является функцией состояния1 системы, то есть ее изменение не зависит от вида процесса, а определяется только начальной и конечной температурой.

Из формулы (10) можно легко определить молярную теплоемкость иде-

ального газа при постоянном объеме (8.3)

 

 

 

 

 

C

=

1

dU

 

=

i

R .

(11)

ν

 

 

 

2

V

 

dT

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует отметить, что при высоких температурах (выше 1000 К) у многоатомных молекул реализуются еще и колебательные степени свободы. Например, у двухатомной молекулы атомы будут колебаться как шарики на пружине. Колебания дают две дополнительные степени свободы: одну степень свободы дает кинетическая энергия колебаний, вторую – потенциальная. Поэтому для двухатомной молекулы максимальное число степеней свободы равно семи.

Чтобы понять как «работает» число степеней свободы, приведем зависимость молярной теплоемкости водорода от температуры, рис. 8.

Проанализируем каждую «ступеньку» графика. При низких температурах «гантельки» не раскручены, и двухатомная молекула ведет себя как одноатомная (i = 3). В диапазоне средних температур «гантельки» раскручены (i = 5). При высоких температурах происходит раскачка колебательных степеней свободы (i = 7). И, наконец, при очень высоких температурах происходит разрыв

1 Функция состояния – это величина, полностью определяемая состоянием равновесия термодинамической системы в данный момент времени и не зависящая от предыстории системы.

163

связи между атомами, и газ становится одноатомным с удвоенным числом частиц.

CV

7/2R

3R

5/2R

3/2R

0

100

1000

4000

T, К

 

Рис. 8

Приложения к главе III

1. Характер воздействия электрического тока на организм человека

Сила тока, мА

Постоянный ток

Переменный ток (50 Гц)

 

 

 

< 0,5

Не ощущается

Не ощущается

0,6-1,5

Не ощущается

Слабый зуд, пощипывание кожи под

 

 

электродами

2-4

Не ощущается

Ощущение тока распространяется

 

 

на запястья рук, слегка сводит руки

5-10

Зуд, ощущение нагрева

Сильные боли и судороги в руках,

 

 

руки трудно оторвать от электродов

10-15

Усиление нагрева

Едва переносимые боли в руках, ру-

 

 

ки практически невозможно ото-

 

 

рвать от электродов

20-25

Дальнейший нагрев кожи и внут-

Руки парализуются мгновенно, ото-

 

ренний нагрев, сокращения мышц

рваться от электродов невозможно,

 

рук

сильные боли, затруднение дыхания

25-50

Сильный нагрев, боли и судороги в

Очень сильная боль в руках и груди,

 

руках

дыхание крайне затруднено, может

 

 

наступить паралич дыхания и поте-

 

 

ря сознания

50-80

Очень сильный поверхностный и

Паралич дыхания, нарушение рабо-

 

внутренний нагрев, сильные боли в

ты сердца

 

руках и груди, руки невозможно

 

 

оторвать от электродов, затруднение

 

 

дыхания

 

80-100

Паралич дыхания

Паралич дыхания, при действии бо-

 

 

лее 3 с – паралич сердца

100-300

Те же действия за меньшее время

>500 Дыхание парализуется через доли секунды, возможна временная остановка сердца, при протекании тока в течение нескольких секунд – тяжелые ожоги и разрушение тканей

164

2. Физические параметры молнии

Молния – это искровой разряд в воздухе в естественных природных условиях. Она представляет собой гигантскую электрическую искру, проскакивающую между облаком и землей или между двумя облаками. Видимой части разряда молнии предшествует невидимый процесс, в котором столб электронов устремляется от облака к земле. Эти электроны частично приходят из грозового облака, нижняя часть которого имеет отрицательный заряд, частично они возникают в результате ионизации молекул воздуха. Как только столб достигает земли, электроны устремляются вниз на землю. Вследствие соударений электронов с молекулами воздуха внутри столба возникает яркая вспышка света. При прохождении импульса тока через канал искры в канале выделяется большое количество энергии (10-100 Дж/м). С этим связано скачкообразное увеличение давления в окружающем газе – образование цилиндрической ударной волны. Возникновением ударных волн объясняются звуковые эффекты, сопровождающие молнию, – мощные раскаты грома.

Разность потенциалов между облаком и землей при возникновении молнии порядка 4·109 В. Средняя длительность разряда молнии 0,2 с. Средний диаметр канала молнии 15 см. Ток в разряде молнии в среднем 10000 А. Скорость лидера молнии 100-1000 км/с. Средняя длина молнии между облаком и землей 2-3 км, а между облаками – 15-20 км и более. Максимальное расстояние, на котором слышен гром около 15 км.

Приложение к главе IV

Влияние спектральных диапазонов света на растения

Каждый участок светового спектра играет свою роль в жизни растений. Биологическое действие спектральных диапазонов солнечного света показано на рис. 9.

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чувствительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глаза человека

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интенсивность

фото-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

синтеза пшеницы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интенсивность

дена-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

турации белка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 λ, нм

 

 

Рис. 9

Ультрафиолетовое излучение менее 280 нм является гибельным для растений. За 10-15 мин такого воздействия теряют структуру растительные белки (рис. 9) и прекращают деятельность клетки. Внешне это проявляется в пожелтении и побурении листьев, скручивании стеблей и отмирании точек роста.

165

Средние лучи (280-315 нм) действуют наподобие пониженных температур, способствуя процессу закаливания растений и повышая их холодостойкость. Длинные ультрафиолетовые лучи (315-380 нм) необходимы для обмена веществ и роста растений. Они задерживают вытягивание стеблей, повышают содержание витамина C и других. На хлорофилл ультрафиолетовые лучи практически не действуют, но у растений, перемещенных из темноты на свет (этиолированных), он интенсивно образуется.

Лучи фиолетовые и синие (380-480 нм) тормозят рост стеблей, листовых черешков и пластинок, формируют компактные растения и более толстые листья, позволяющие лучше поглощать и использовать свет в целом. Эти лучи стимулируют образование белков, органосинтез растений, переход к цветению короткодневных растений, замедляют развитие растений длиннодневных. Си- не-фиолетовая часть спектра света почти полностью поглощается хлорофил-

лом, что создает условия для максимальной интенсивности фотосинтеза, см.

рис. 9.

Зеленые и желтые лучи (500-590 нм) сильно отражаются от листовых пластинок, практически не поглощаясь ими. Последние под их действием становятся очень тонкими, а осевые органы растений вытягиваются. Уровень фо-

тосинтеза – самый низкий, см. рис. 9.

Красные лучи в сочетании с оранжевыми (760-590 нм) представляют со-

бой основной вид энергии для фотосинтеза, см. рис. 9. Наиболее важной явля-

ется область 625-680 нм, способствующая интенсивному росту листьев и осевых органов растений. Этот свет почти полностью поглощается хлорофиллом и увеличивает образование углеводов при фотосинтезе. Зона красно-оранжевого света имеет решающее значение для всех физиологических процессов в растениях.

Красные лучи (600-690 нм) низкой интенсивности (не выше 620 лк) активно воздействуют на физиологические процессы в растениях, чувствительных к смене света и темноты (фотопериодических). Это в первую очередь относится к тепличным томатам и огурцам. При облучении их в вечерние сумеречные часы указанным светом специальных ламп был получен эффект ускорения развития, усиления ростовых процессов и повышения урожайности.

Инфракрасные лучи (от 760 нм) по-разному воздействуют на растения. На ближний инфракрасный свет (до 1100 нм) слабо реагируют томаты и довольно сильно огурцы. Этот диапазон света действует на растяжение подсемядольного колена, стеблей и побегов. Ближнее излучение при низких температурах может частично поглощаться хлорофиллом и не перегревать лист, что будет полезно для фотосинтеза. Более длинные лучи только повышают температуру листа. Лист начинает увядать и погибает, и все растение тоже.

Точно зная действие каждого участка солнечного спектра на овощные и другие культуры, ученые создают растениеводческие лампы с оптимизированным по спектру светом для выращивания растений в теплицах. В настоящее время активно проводятся эксперименты с лампами на светодиодах. В отличие от обычных ламп дневного света (например, натриевых ламп высокого давления) они потребляют меньше электроэнергии и могут быть настроены на максимально благоприятный для растений спектральный диапазон.

166

Приложения ко всему курсу

1. Единицы физических величин в СИ

Основной системой единиц, принятой в данном курсе, является система СИ. Любую физическую величину в Международной системе единиц СИ можно выразить через семь основных единиц и две дополнительные.

Величина

 

Единица

наименование

обозначение

связьс основными единицами

 

 

 

СИ

Длина

метр

м

основная единица

Площадь

квадратный метр

м2

 

Объем

кубический метр

м3

 

Плоский угол

радиан

рад

дополнительная единица

Телесный угол

стерадиан

ср

дополнительная единица

Время

секунда

с

основная единица

Скорость

метр в секунду

м/с

 

Ускорение

метр на секунду в

м/с2

 

 

квадрате

 

 

Угловая скорость

радиан в секунду

рад/с

 

Угловое ускорение

радиан на секунду

рад/с2

 

 

в квадрате

 

 

Частота вращения

секунда в минус

с–1

 

 

первой степени

 

 

Частота периодическо-

герц

Гц

1 Гц = 1 с–1

го процесса

 

 

основная единица

Масса

килограмм

кг

Плотность

килограмм на ку-

кг/м3

 

 

бический метр

 

 

Удельный объем

кубический метр на

м3/кг

 

 

килограмм

 

 

Массовый расход, по-

килограмм в секун-

кг/с

 

ток вещества

ду

 

 

Плотность потока ве-

килограммнаквад-

2

 

щества

ратныйметрвсекунду

кг/(м ·с)

 

Объемный расход

кубический метр в

м3

 

 

секунду

 

1 Н = 1 кг·м·с–2

Сила

ньютон

Н

Импульс

килограмм-метр в

кг·м/с

 

 

секунду

 

1 Н·м = 1 кг·м2·с–2

Момент силы

ньютон-метр

Н·м

 

килограмм-метр в

2

 

Момент импульса

квадрате в секунду

кг·м /с

 

Момент инерции

килограмм-метр в

кг·м2

 

 

квадрате

 

1 Дж = 1 Н·м = 1 кг·м2·с–2

Работа, энергия

джоуль

Дж

Мощность, потокэнергии

ватт

Вт

1 Вт = 1 Дж/с = 1 кг·м2·с–3

Жесткость, поверхно-

ньютон на метр

Н/м

1 Н/м = 1 кг·с–2

стное натяжение

 

 

 

 

 

 

167

Величина

 

 

Единица

 

наименование

обозначение

связьс основными единицами

 

 

 

 

СИ

 

Давление, механиче-

паскаль

Па

1 Па = 1 Н/м2 = 1 кг·м–1·с–2

ское напряжение

 

 

 

1 Па·с = 1 кг·м–1·с–1

 

Динамическая вязкость

паскаль-секунда

Па·с

 

Количество вещества

моль

моль

основная единица

 

Молярная масса

килограмм на моль

кг/моль

 

 

Молярный объем

кубический метр на

м3/моль

 

 

 

моль

 

 

 

 

Молярная концентра-

моль на кубиче-

моль/м3

 

 

ция

ский метр

 

 

 

 

Концентрация

метр в минус треть-

м–3

 

 

 

ей степени

 

 

основная единица

 

Температура

кельвин

К

 

 

Количество теплоты,

джоуль

Дж

1 Дж = 1 Н·м = 1 кг·м2·с–2

внутренняя энергия

 

 

 

 

 

Удельная теплоемкость

джоуль на кило-

Дж/(кг·К)

2 –2

–1

грамм-кельвин

1 Дж/(кг·К) = 1 м ·с

·К

Молярная теплоем-

джоуль на моль-

Дж/(моль·К)

1 Дж/(моль·К) =

 

кость

кельвин

= 1 кг·м2·с–2·К–1·моль–1

Энтропия

джоуль на кельвин

Дж/К

1 Дж/К = 1 кг·м2·с–2·К–1

Теплопроводность

ватт на метр-

Вт/(м·К)

1 Вт/(м·К) = 1 кг·м·с–3·К–1

 

кельвин

 

 

1 Вт = 1 Дж/с = 1 кг·м2·с–3

Тепловой поток

ватт

Вт

 

Плотность теплового

ватт на квадратный

Вт/м2

1 Вт/м2 = 1 кг·с–3

 

потока

метр

 

 

 

 

Коэффициент диффу-

квадратный метр на

м2

 

 

зии

секунду

 

 

 

 

Поток частиц

секунда в минус

с–1

 

 

 

 

первой степени

 

 

 

 

Плотность потока час-

секундавминуспер-

–1

–2

 

 

тиц

войстепенинаметрв

с

·м

 

 

минусвторойстепени

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сила электрического

ампер

А

 

основная единица

 

тока

 

 

 

 

 

 

 

Плотность электриче-

ампер на квадрат-

А/м2

 

 

ского тока

ный метр

 

 

 

 

Электрический заряд

 

 

 

 

 

(количество электриче-

кулон

Кл

1 Кл = 1 А·с

 

ства)

 

 

 

 

 

Поверхностнаяплот-

кулон на квадрат-

Кл/м2

1 Кл/м2 = 1 А·с·м–2

 

ностьэлектрического

 

заряда

ный метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемная плотность

кулон на кубиче-

Кл/м3

1 Кл/м3 = 1 А·с·м–3

 

электрическогозаряда

ский метр

 

 

 

 

Электрическое напря-

 

 

 

 

 

жение, электрический

вольт

В

 

1 В = 1 Вт/А = 1 кг·м2·с–3·А–1

потенциал, электро-

 

 

 

 

 

движущая сила

 

 

 

 

 

168

 

 

 

 

 

Величина

 

 

Единица

 

 

 

 

наименование

обозначение

связьс основными единицами

 

 

 

 

 

 

 

 

СИ

Напряженность элек-

вольт на метр

В/м

 

1

В/м = 1 кг·м·с–3·А–1

трического поля

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрическое сопро-

ом

Ом

 

1

Ом = 1 В/А = 1 кг·м2·с–3·А–2

тивление

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельное электриче-

ом-метр

Ом·м

1

Ом·м = 1 кг·м3·с–3·А–2

ское сопротивление

 

 

 

1 Ф = 1 Кл/В = 1 А2·с4· кг–1·м–2

Электрическая емкость

фарад

Ф

 

Магнитная индукция

тесла

Тл

 

1

Тл = 1 В·с/м2 = 1 кг·с–2·А–1

Магнитный поток

вебер

Вб

 

1 Вб = 1 Тл·м2 = 1 кг·м2·с–2·А–1

Индуктивность

генри

Гн

 

1

Гн = 1 Вб/А = 1 кг·м2·с–2·А–2

Энергия излучения

джоуль

Дж

 

1

Дж = 1 кг·м2·с–2

Мощность излучения

ватт

Вт

 

1

Вт = 1 Дж/с = 1 кг·м2·с–3

(поток излучения)

 

 

 

 

 

 

 

 

Интенсивность излуче-

ватт на квадратный

Вт/м2

 

Вт/м2 = 1 кг·с–3

ния (плотность потока

1

излучения)

метр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основная единица

Сила света

кандела

кд

 

Световой поток

люмен

лм

 

1

лм = 1 кд·ср

Освещенность

люкс

лк

 

1

лк = 1 лм/м2 = 1 кд·ср·м–2

Светимость

люмен на квадрат-

лм/м2

1

лм/м2 = 1 кд·ср·м–2

 

ный метр

 

 

 

 

 

 

 

Яркость

кандела на квад-

кд/м2

 

 

 

 

 

 

ратный метр

 

 

1

Бк = 1 с–1

 

Активность изотопа

беккерель

Бк

 

 

Удельная активность

беккерель на кило-

Бк/кг

1

Бк/кг = 1 кг–1·с–1

 

грамм

 

 

 

 

 

 

 

 

беккерель на куби-

 

3

 

 

3

 

–3 –1

Объемная активность

ческий метр

Бк/м

 

1

Бк/м

 

= 1 м

·с

2. Греческий и латинский алфавиты

Греческий алфавит

 

Латинский алфавит

 

 

 

 

Α α – альфа

Ν ν – ню

A a – а

N n – эн

Β β – бета

Ξ ξ – кси

B b – бэ

O o – о

Γ γ – гамма

Ο ο – омикрон

C c – це

P p – пэ

δ – дельта

Π π – пи

D d – дэ

Q q – ку

Ε ε – эпсилон

Ρ ρ – ро

E e – е

R r – эр

F f – эф

S s – эс

Ζ ζ – дзэта

Σ σ – сигма

G g – же

T t – тэ

Η η – эта

Τ τ – тау

H h – аш

U u – у

Θ θ – тэта

Υ υ – ипсилон

I i – и

V v – вэ

Ι ι – йота

Φ ϕ – фи

J j – жи

W w – дубль вэ

Κ κ – каппа

Χ χ – хи

K k – ка

X x – икс

Λ λ – лямбда

Ψ ψ – пси

L l – эль

Y y – игрек

Μ μ – мю

Ω ω – омега

M m – эм

Z z – зет

169