Номер 3, страница 63 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 1 по следующему плану. Параграф 17. Примеры решения задач по теме «Кинематика твёрдого тела». Глава 1. Кинематика точки и твёрдого тела - номер 3, страница 63.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

Международная система единиц (СИ) базируется на семи основных единицах. Все остальные, так называемые производные единицы, являются комбинацией основных и могут быть выражены через них с помощью определяющих физических законов и определений.

Семь основных единиц СИ:

• метр (м) – единица длины
• килограмм (кг) – единица массы
• секунда (с) – единица времени
• ампер (А) – единица силы электрического тока
• кельвин (К) – единица термодинамической температуры
• моль (моль) – единица количества вещества
• кандела (кд) – единица силы света

Ниже приведено выражение единиц некоторых распространенных физических величин через основные единицы СИ.

Сила (Ньютон, Н)

Сила, согласно второму закону Ньютона, равна произведению массы на ускорение ($F = m \cdot a$). Единица измерения силы — ньютон (Н).

Единица массы — килограмм (кг).

Единица ускорения — метр на секунду в квадрате (м/с²).

Следовательно, $1 \ Н = 1 \ кг \cdot м/с^2$.

Ответ: $Н = кг \cdot м \cdot с^{-2}$

Энергия, работа (Джоуль, Дж)

Работа (и энергия) определяется как произведение силы на расстояние ($A = F \cdot s$). Единица измерения энергии — джоуль (Дж).

Единица силы — ньютон (Н).

Единица расстояния — метр (м).

Следовательно, $1 \ Дж = 1 \ Н \cdot м = 1 \ (кг \cdot м/с^2) \cdot м = 1 \ кг \cdot м^2/с^2$.

Ответ: $Дж = кг \cdot м^2 \cdot с^{-2}$

Мощность (Ватт, Вт)

Мощность — это работа, совершаемая в единицу времени ($P = A / t$). Единица измерения мощности — ватт (Вт).

Единица работы — джоуль (Дж).

Единица времени — секунда (с).

Следовательно, $1 \ Вт = 1 \ Дж/с = 1 \ (кг \cdot м^2/с^2) / с = 1 \ кг \cdot м^2/с^3$.

Ответ: $Вт = кг \cdot м^2 \cdot с^{-3}$

Давление (Паскаль, Па)

Давление — это сила, действующая на единицу площади ($p = F / S$). Единица измерения давления — паскаль (Па).

Единица силы — ньютон (Н).

Единица площади — квадратный метр (м²).

Следовательно, $1 \ Па = 1 \ Н/м^2 = 1 \ (кг \cdot м/с^2) / м^2 = 1 \ кг/(м \cdot с^2)$.

Ответ: $Па = кг \cdot м^{-1} \cdot с^{-2}$

Частота (Герц, Гц)

Частота — это величина, обратная периоду колебаний ($f = 1 / T$). Единица измерения частоты — герц (Гц).

Единица периода (времени) — секунда (с).

Следовательно, $1 \ Гц = 1/с$.

Ответ: $Гц = с^{-1}$

Электрический заряд (Кулон, Кл)

Электрический заряд равен произведению силы тока на время его прохождения ($q = I \cdot t$). Единица измерения заряда — кулон (Кл).

Единица силы тока — ампер (А), является основной единицей СИ.

Единица времени — секунда (с), является основной единицей СИ.

Следовательно, $1 \ Кл = 1 \ А \cdot с$.

Ответ: $Кл = А \cdot с$

Электрическое напряжение (Вольт, В)

Напряжение (разность потенциалов) — это работа по перемещению единичного заряда ($U = A / q$). Единица измерения напряжения — вольт (В).

Единица работы — джоуль (Дж).

Единица заряда — кулон (Кл).

Следовательно, $1 \ В = 1 \ Дж/Кл = 1 \ (кг \cdot м^2/с^2) / (А \cdot с) = 1 \ кг \cdot м^2/(А \cdot с^3)$.

Ответ: $В = кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-1}$

Электрическое сопротивление (Ом, Ом)

Сопротивление, согласно закону Ома, равно отношению напряжения к силе тока ($R = U / I$). Единица измерения сопротивления — ом (Ом).

Единица напряжения — вольт (В).

Единица силы тока — ампер (А).

Следовательно, $1 \ Ом = 1 \ В/А = 1 \ (кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-1}) / А = 1 \ кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-2}$.

Ответ: $Ом = кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-2}$

Электрическая емкость (Фарад, Ф)

Емкость определяется как отношение заряда к напряжению ($C = q / U$). Единица измерения емкости — фарад (Ф).

Единица заряда — кулон (Кл).

Единица напряжения — вольт (В).

Следовательно, $1 \ Ф = 1 \ Кл/В = 1 \ (А \cdot с) / (кг \cdot м^2 \cdot с^{-3} \cdot А^{-1}) = 1 \ с^4 \cdot А^2 / (кг \cdot м^2)$.

Ответ: $Ф = кг^{-1} \cdot м^{-2} \cdot с^4 \cdot А^2$

Магнитная индукция (Тесла, Тл)

Магнитная индукция может быть выражена из формулы силы Лоренца: $F = qvB$, откуда $B = F / (qv)$. Единица измерения магнитной индукции — тесла (Тл).

Единица силы — ньютон (Н).

Единица заряда — кулон (Кл).

Единица скорости — метр в секунду (м/с).

Следовательно, $1 \ Тл = 1 \ Н / (Кл \cdot м/с) = 1 \ (кг \cdot м/с^2) / ((А \cdot с) \cdot м/с) = 1 \ кг / (А \cdot с^2)$.

Ответ: $Тл = кг \cdot с^{-2} \cdot А^{-1}$