Номер 3, страница 249 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Повторите материал главы 11 по следующему плану. Параграф 74. Примеры решения задач по теме «Насыщенный пар. Влажность воздуха». Глава 11. Взаимные превращения жидкостей и газов - номер 3, страница 249.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Основные единицы Международной системы единиц (СИ) — это семь фундаментальных единиц, через которые выражаются все остальные (производные) единицы. К основным единицам СИ относятся: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд). Ниже приведены примеры выражения единиц некоторых физических величин через основные единицы СИ.

а) Сила

Решение

Единицей измерения силы в СИ является Ньютон (Н). Сила, согласно второму закону Ньютона, определяется по формуле $F = m \cdot a$, где $m$ — масса тела, а $a$ — его ускорение. Масса ($m$) измеряется в килограммах (кг), а ускорение ($a$) — в метрах на секунду в квадрате ($\text{м/с}^2$).

Таким образом, для выражения Ньютона через основные единицы СИ, подставим единицы измерения массы и ускорения в формулу:

$1 \text{ Н} = 1 \text{ кг} \cdot 1 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} = 1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}^2}$

Ответ: Единица измерения силы — Ньютон (Н). Выражение через основные единицы СИ: $1 \text{ Н} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м} \cdot \text{с}^{-2}$.

б) Работа и Энергия

Решение

Единицей измерения работы и энергии в СИ является Джоуль (Дж). Механическая работа определяется по формуле $A = F \cdot s$, где $F$ — сила, а $s$ — перемещение. Сила измеряется в Ньютонах (Н), а перемещение — в метрах (м).

Выразим Джоуль через основные единицы, используя уже известное выражение для Ньютона:

$1 \text{ Дж} = 1 \text{ Н} \cdot 1 \text{ м} = \left(1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}^2}\right) \cdot 1 \text{ м} = 1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^2}{\text{с}^2}$

Ответ: Единица измерения работы и энергии — Джоуль (Дж). Выражение через основные единицы СИ: $1 \text{ Дж} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-2}$.

в) Мощность

Решение

Единицей измерения мощности в СИ является Ватт (Вт). Мощность определяется как работа, совершаемая в единицу времени: $P = \frac{A}{t}$, где $A$ — работа, а $t$ — время. Работа измеряется в Джоулях (Дж), а время — в секундах (с).

Выразим Ватт через основные единицы, используя выражение для Джоуля:

$1 \text{ Вт} = \frac{1 \text{ Дж}}{1 \text{ с}} = \frac{1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^2}{\text{с}^2}}{1 \text{ с}} = 1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^2}{\text{с}^3}$

Ответ: Единица измерения мощности — Ватт (Вт). Выражение через основные единицы СИ: $1 \text{ Вт} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-3}$.

г) Давление

Решение

Единицей измерения давления в СИ является Паскаль (Па). Давление определяется как сила, действующая на единицу площади: $p = \frac{F}{S}$, где $F$ — сила, а $S$ — площадь. Сила измеряется в Ньютонах (Н), а площадь — в квадратных метрах ($\text{м}^2$).

Выразим Паскаль через основные единицы СИ:

$1 \text{ Па} = \frac{1 \text{ Н}}{1 \text{ м}^2} = \frac{1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}^2}}{1 \text{ м}^2} = 1 \frac{\text{кг}}{\text{м} \cdot \text{с}^2}$

Ответ: Единица измерения давления — Паскаль (Па). Выражение через основные единицы СИ: $1 \text{ Па} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^{-1} \cdot \text{с}^{-2}$.

д) Электрический заряд

Решение

Единицей измерения электрического заряда в СИ является Кулон (Кл). Заряд определяется через силу тока и время по формуле $q = I \cdot t$, где $I$ — сила тока, а $t$ — время. Сила тока является основной единицей СИ и измеряется в Амперах (А), а время — в секундах (с).

Выражение Кулона через основные единицы СИ:

$1 \text{ Кл} = 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}$

Ответ: Единица измерения электрического заряда — Кулон (Кл). Выражение через основные единицы СИ: $1 \text{ Кл} = 1 \text{ А} \cdot \text{с}$.

е) Электрическое напряжение

Решение

Единицей измерения электрического напряжения (разности потенциалов) в СИ является Вольт (В). Напряжение определяется как работа, совершаемая по перемещению единичного заряда: $U = \frac{A}{q}$, где $A$ — работа, а $q$ — заряд. Работа измеряется в Джоулях (Дж), а заряд — в Кулонах (Кл).

Выразим Вольт через основные единицы, используя выражения для Джоуля и Кулона:

$1 \text{ В} = \frac{1 \text{ Дж}}{1 \text{ Кл}} = \frac{1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^2}{\text{с}^2}}{1 \text{ А} \cdot \text{с}} = 1 \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^2}{\text{А} \cdot \text{с}^3}$

Ответ: Единица измерения электрического напряжения — Вольт (В). Выражение через основные единицы СИ: $1 \text{ В} = 1 \text{ кг} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{с}^{-3} \cdot \text{А}^{-1}$.