Номер 1, страница 15 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Введение. Параграф 4. Физические величины и их измерение. Темы докладов - номер 1, страница 15.

Условие.

1. Инструменты для измерения длины. От древности до наших дней.

Решение.

Потребность в измерении длины возникла у человека на самых ранних этапах развития цивилизации для строительства, земледелия, торговли и других видов деятельности. Эволюция измерительных инструментов отражает технологический прогресс человечества.

Инструменты древности
Первыми мерами длины служили части человеческого тела, что было удобно, но неточно и нестандартизировано. К таким антропометрическим мерам относятся:
• Локоть – расстояние от локтевого сгиба до кончика среднего пальца (использовался в Древнем Египте, Вавилоне).
• Пядь – расстояние между концами раздвинутых большого и указательного (малая пядь) или большого и среднего (большая пядь) пальцев.
• Фут (стопа) – длина ступни человека.
• Дюйм – ширина большого пальца.
• Сажень – расстояние между концами пальцев распростертых в стороны рук.
Главным недостатком таких мер была их вариативность, так как размеры тела у разных людей отличаются. Для решения этой проблемы делались попытки стандартизации. Например, в Египте существовал «царский локоть» – эталон, высеченный из гранита. В качестве инструментов также использовались простейшие приспособления: мерные веревки с узлами, деревянные шесты и землемерные циркули.

Появление стандартизированных инструментов (Новое время)
Революционным шагом стала разработка и внедрение метрической системы мер во время Великой французской революции в конце XVIII века. Был создан эталон метра – изначально определенный как одна сорокамиллионная часть парижского меридиана. Это послужило основой для создания точных и универсальных измерительных инструментов, которыми мы пользуемся до сих пор:
• Линейка и складной метр – простейшие инструменты с нанесенной шкалой (миллиметры, сантиметры, дюймы).
• Рулетка – гибкая металлическая или тканевая лента с делениями, свернутая в рулон, позволяет измерять значительные длины и криволинейные поверхности.
• Штангенциркуль – инструмент для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий. Имеет основную шкалу и дополнительную (нониус) для отсчета долей делений.
• Микрометр – еще более точный инструмент, использующий для измерения винтовую пару, позволяет измерять с точностью до тысячных долей миллиметра.

Современные высокотехнологичные инструменты
С развитием науки и техники появились принципиально новые методы и приборы для измерения длины, отличающиеся высочайшей точностью и возможностью проводить измерения дистанционно:
• Лазерный дальномер (лазерная рулетка) – прибор, измеряющий расстояние с помощью лазерного луча. Принцип действия основан на измерении времени, за которое луч проходит до объекта и обратно. Широко применяется в строительстве, геодезии, навигации.
• Спутниковые системы навигации (GPS, ГЛОНАСС) – позволяют с высокой точностью определять координаты и измерять огромные расстояния на поверхности Земли, принимая сигналы со спутников.
• Лазерный интерферометр – сверхточный прибор, использующий явление интерференции световых волн. Позволяет измерять длину с точностью до долей длины световой волны (нанометры). Применяется в науке и точном машиностроении. Современный эталон метра определяется через скорость света с использованием подобных технологий.
• Сканирующие зондовые микроскопы (атомно-силовой, туннельный) – приборы, позволяющие измерять размеры объектов на нано- и атомном уровне путем «ощупывания» поверхности специальной иглой (зондом).

Ответ: Эволюция инструментов для измерения длины прошла путь от использования частей тела человека (локоть, пядь) и простейших приспособлений (мерная веревка) до создания стандартизированных механических инструментов (линейка, штангенциркуль) и современных высокоточных электронных, лазерных и спутниковых систем, способных измерять расстояния от атомных размеров до межпланетных.