Номер 2.3, страница 4 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 2. Измерение физических величин. Глава 1. Начальные сведения о физических понятиях - номер 2.3, страница 4.

2.3 [16] В Древнем Вавилоне за единицу длины принимали расстояние, которое проходил взрослый человек за время выхода диска Солнца из-за горизонта. Эта единица называлась стадием. Могла ли такая единица длины быть точной? Ответ поясните.

Такая единица длины, как «стадий», определяемая как расстояние, которое проходил взрослый человек за время выхода диска Солнца из-за горизонта, не могла быть точной. Для того чтобы единица измерения была точной, она должна быть постоянной и легко воспроизводимой. В данном случае величина стадия $L$ зависит от двух переменных: скорости ходьбы человека $v$ и времени восхода Солнца $t$. Эти величины определяются формулой $L = v \cdot t$. Чтобы величина $L$ была постоянной, необходимо, чтобы и скорость $v$, и время $t$ были постоянными. Рассмотрим каждую из этих величин.

1. Время выхода диска Солнца из-за горизонта ($t$). Этот промежуток времени не является постоянной величиной и зависит от нескольких факторов:
- Географическая широта наблюдателя. На экваторе Солнце восходит почти перпендикулярно горизонту, и время восхода минимально (около 2 минут). По мере увеличения широты путь Солнца по небу становится более пологим по отношению к горизонту, что увеличивает время его полного восхода.
- Время года. Из-за наклона оси вращения Земли траектория движения Солнца по небу меняется в течение года. Это также влияет на угол, под которым Солнце восходит, и, следовательно, на продолжительность этого процесса.
- Атмосферная рефракция. Преломление света в атмосфере Земли немного «приподнимает» видимое положение Солнца и искажает форму его диска у горизонта. Величина этого эффекта зависит от состояния атмосферы (температуры, давления), что вносит дополнительную погрешность.

2. Скорость ходьбы взрослого человека ($v$). Эта величина также крайне непостоянна:
- Понятие «взрослый человек» не является стандартом. Разные люди (мужчины и женщины, молодые и пожилые, разного роста и телосложения) имеют разную среднюю скорость ходьбы.
- Скорость одного и того же человека меняется в зависимости от множества условий: рельефа местности (подъем, спуск, равнина), физического состояния, усталости, погодных условий и даже настроения.

Поскольку обе величины, используемые для определения стадия ($v$ и $t$), являются переменными и зависят от множества внешних условий и индивидуальных особенностей, их произведение $L$ не может быть постоянной и точной величиной. Стадий, измеренный одним человеком в Вавилоне летом, отличался бы от стадия, измеренного другим человеком в другой местности или в другое время года.

Ответ: Нет, такая единица длины не могла быть точной. Ее величина зависела бы от множества переменных факторов: географического положения и времени года (что влияет на время восхода Солнца), а также от индивидуальных особенностей человека и условий его передвижения (что влияет на скорость ходьбы). Это делает данную единицу нестабильной и невоспроизводимой для точных измерений.