Номер 3, страница 14 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Вопросы к параграфу. Параграф 1. Механическое движение. Система отсчёта. Глава 1. Кинематика точки и твёрдого тела - номер 3, страница 14.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Существует множество способов отсчёта времени, которые развивались на протяжении всей истории человечества. Их можно условно разделить на несколько основных групп по принципу действия и историческому периоду появления.

1. Природные и древнейшие способы

Эти методы основаны на наблюдении за циклическими природными явлениями. К ним относятся солнечные часы, определяющие время по движению тени от стержня (гномона); водяные часы (клепсидра) и песочные часы, измеряющие время по перетеканию точно отмеренного объема жидкости или песка; огненные часы, где время отсчитывалось по скорости сгорания свечи или фитиля с узелками. Также для отсчёта длительных периодов (сутки, месяцы, годы) использовались астрономические наблюдения за движением Солнца, Луны и звезд, что легло в основу создания календарей.

2. Механические часы

С развитием механики в Средние века появились автономные устройства для измерения времени. Маятниковые часы, изобретенные в XVII веке, используют в качестве регулятора маятник. Период его колебаний зависит от длины и практически постоянен, что обеспечивает высокую точность. Период колебаний идеального математического маятника описывается формулой $T \approx 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$, где $L$ — длина подвеса, а $g$ — ускорение свободного падения. Для создания переносных часов (карманных, а затем и наручных) был изобретён балансовый регулятор (система «балансовое колесо — спираль»), который выполняет ту же роль, что и маятник, но в более компактном виде.

3. Электронные часы

В XX веке появление электроники привело к созданию еще более точных и доступных устройств. Самые распространенные сегодня — кварцевые часы. Их работа основана на пьезоэлектрическом эффекте: кристалл кварца под действием электрического напряжения колеблется с чрезвычайно стабильной и высокой частотой. Электронная схема подсчитывает эти колебания и преобразует их в секунды, минуты и часы.

4. Атомные (квантовые) часы

Это наиболее точные из существующих на сегодняшний день приборов. Атомные часы используют в качестве эталона частоту электромагнитного излучения, которое поглощается или испускается атомами при переходе электронов между двумя стабильными энергетическими уровнями. Эта частота является фундаментальной физической константой для данного вида атомов (например, цезия-133) и поэтому чрезвычайно стабильна. Именно на этом принципе основано современное определение секунды в системе СИ. Такие часы необходимы для поддержания всемирного координированного времени (UTC), работы систем спутниковой навигации (GPS, ГЛОНАСС) и проведения сложных научных экспериментов.

Ответ:

Известны следующие основные группы способов отсчета времени: основанные на природных явлениях (солнечные, водяные, песочные, огненные часы); механические (маятниковые и с балансовым регулятором); электронные (кварцевые); атомные (квантовые), являющиеся самыми точными на сегодняшний день.