© 12f82 Космические мышата

Помнишь мультик «38 попугаев», в котором удав захотел узнать свой рост? Но вот незадача: а чем же можно измерить длину, если ни линейки, ни рулетки у удава не было? Т.е. для того, чтобы что-то измерить нам нужны: Физическая величина – что измерять; Единица измерения – в чём измерять; Средство измерения – чем измерять.

Тогда попугай предложил измерить длину удава в попугаях! У него получилось: 38 попугаев (и одно попугайское крылышко) или 5 мартышек или 2 слонёнка. Из чего удав заключил: «А в попугаях-то я гораздо длиннее!!!» Но длиннее чего?

Чтобы разобраться в том, что имел ввиду удав, сказав, что в попугаях он длиннее, нужно обратиться к истории мер. С давних времён люди сталкивались с необходимостью определить расстояния, длины предметов, время, площади, объёмы… Причём за единицу измерения брали то, что находилось под рукой… или в руке! Например, моряки измеряли путь трубками – т.е. расстоянием, которое проходит судно за время, пока моряк выкурит трубку.

В Испании похожей единицей была сигара. В Японии – лошадиный башмак, т.е. путь, который проходила лошадь, пока не износится привязанная к её копытам соломенная подошва, заменявшая подкову. В Египте распространённой мерой длины был стадий – путь, проходимый мужчиной за время между первым лучом Солнца и появлением на небе всего солнечного диска, т.е. примерно за две минуты. У многих народов для определения расстояния использовалась единица длины – стрела – дальность полёта стрелы.

А ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО В древние времена самой точной мерой длины считалась толщина волоса верблюда или мула (около 0,1 мм), причем только в том случае, если волос был выдернут из хвоста. Англичане столкнулись с большими трудностями при пере ходе в 1977 г. на Международную метрическую систему мер. O HИ настолько привыкли к старым английским мерам, что долго не могли без ошибок применять новые единицы. Так например 20- летний лондонский полицейский определил, что его рост около 7 метров, а 23-летняя женщина ответила, что её рост 55 см.

Наши выражения: «не подпускать на ружейный выстрел», позднее «на пушечный выстрел» напоминают о подобных единицах длины. Древние римляне расстояния измеряли шагами или двойными шагами (шаг левой ногой, шаг правой). Тысяча двойных шагов составляла милю (лат. «милле» тысяча). Длину верёвки или ткани неудобно измерять шагами или стадиями. Для этого оказались пригодными встречающиеся у многих народов единицы, отождествляемые с названиями частей человеческого тела. Локоть расстояние от конца пальцев до локтевого сустава. На Руси долгое время в качестве единицы длины использовали аршин (примерно 71 см). Эта мера возникла при торговле с восточными странами (перс, «арш» локоть). Многочисленные выражения: «Словно аршин проглотил», «Мерить на свой аршин» и другие свидетельствуют о ее широком распространении.

Для измерения меньших длин применяли пядь расстояние между концами расставленных большого и указательного пальцев. Пядь или, как её ещё называли, четверть (18 см) составляла 1 / 4 аршина, а 1 / 16 доли аршина равнялся вершок ( 4,4 см). Очень распространенной единицей длины была сажень. Впервые упоминание о ней встречается в XI в. В 1554 г. сажень устанавливают равной 3 аршинам ( 2,13 м) и она получает название царской (или орленой, печатной) в отличие от произвольных маховой и косой. Маховая сажень размах рук равна примерно 2,5 аршинам. Рыбак, который показывает, какую большую рыбу он упустил, демонстрирует нам маховую сажень. Косая сажень расстояние от конца вытянутой вверх правой руки до носка левой ноги, она примерно равна 3,25 аршинам. Вспомните, как в сказках говорится о великанах: «Косая сажень в плечах».

В странах Западной Европы издавна применяли в качестве единиц длины дюйм (2,54 см) длина сустава большого пальца (от голл. «дюйм» большой палец) и фут (30 см) средняя длина ступни человека (от англ. «фут» ступня). Локоть, вершок, пядь, сажень, дюйм, фут и т. д. очень удобны при измерениях, так как они всегда «под руками». Но единицы длины, соответствующие частям человеческого тела, обладают большим недостатком: у различных людей пальцы, ступни и т. д. имеют разную длину!

Фут определили как среднюю длину ступни шестнадцати человек, выходящих из церкви, т. е. обмером случайных людей стремились получить более постоянное значение единицы среднюю длину ступни. Чтобы избавиться от произвола, в XIV в. субъективные единицы начинают заменять набором объективных единиц. Так, например, в 1324 г. в Англии был установлен законный дюйм, равный длине трех приставленных друг к другу ячменных зерен, вытянутых из средней части колоса.

Так, например, массу драгоценных камней определяли и до сих пор определяют в каратах (0,2 г) это масса семени одного из видов бобов. Позднее за единицу массы стали принимать массу воды, наполняющей сосуд определенной вместимости. Например, в Древнем Вавилоне за единицу массы принимали талант массу воды, наполняющей такой сосуд, из которого вода равномерно вытекает через отверстие определенного размера в течение одного часа. Единицы массы, как и единицы длины, сначала устанавливались по природным образцам. Чаще всего по массе какого-нибудь семени.

По массе зерен или воды изготовляли металлические гири разной массы. Ими пользовались при взвешивании. Гири, служившие эталоном (образцом), хранились в храмах или правительственных учреждениях. На Руси вопросами меры живо интересовался славный князь Владимир Красное Солнышко (X век). В церковном уставе, выпущенном при нем, говорилось: «Городской торговый вес и всякие мерила от бога искони тако установлено ест, епископу блюсти без пакости ни умножати, ни умалити, за все то дати ему ответ во день страшного суда». На Руси древнейшей единицей массы была гривна (409,5 г). Существует предположение, что эта единица ввезена к нам с Востока. Впоследствии она получила название фунта. Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых золотник (12,8 г).

Почти во всех странах вплоть до XVIII в. применялись свои меры длины, массы, площади и т. д. Но даже одна и та же мера, например сажень, в России, в Польше, в Прибалтике, в Финляндии, на Кавказе имела разную длину. В связи с этим до революции в учебниках арифметики помещали подробные таблицы отечественных и зарубежных единиц. Такой владелец, измеряя поступающие к нему налоги в буквальном смысле слова собственным аршином и собственным фунтом, получал для себя наибольшую прибыль. Но не только разные государства, но и отдельные области внутри одного и того же государства использовали особые меры. Так, во Франции (да и в некоторых других странах) крупные землевладельцы имели право устанавливать в пределах своих владений собственные меры.

С развитием торговых связей между народами в каждой стране наряду с ранее применявшимися мерами стали употреблять меры чужих стран. Таким образом росло число единиц для измерения одной и той же величины. Громадное число различных мер, неудобные для расчетов соотношения между единицами создали много затруднений, ошибок, обманов и злоупотреблений. Всевозможные расчеты в промышленности и торговле были очень сложны и требовали много времени, труда и внимания. Назрела необходимость уточнить основные единицы и упорядочить всю систему мер. И первым шагом к этому явилось создание постоянных образцов (эталонов) мер длины в виде металлических линеек или стержней и массы в виде металлических гирь-эталонов. Первые эталоны русского фунта и аршина были изготовлены в 1747 г.

Необходимость введения международной системы мер назрела еще в конце XVIII в. Каким же требованиям она должна была удовлетворять? Прежде всего это должна быть общая система мер, т. е. каждая физическая величина должна иметь вполне определенную единицу, общую для всех или по крайней мере для многих народов. Кроме того, все основные меры желательно взять непосредственно из природы, чтобы при потере или износе эталона ту или иную меру можно было бы вновь восстановить.

Длина ребра этого куба была принята за единицу длины так называемый священный фут. Площадь квадрата со стороной, равной 1 футу, являлась единицей площади. Объем куба с ребром в 1 фут являлся единицей объема. Масса кубического фута воды составляла вавилонский талант древнейшую единицу массы. Здесь единицы разных величину времени, длины, площади, объема, массы оказались связанными между собой. Нужно также, чтобы единицы были определенным образом связаны друг с другом. Около 5000 лет назад ученые Древнего Вавилона создали связанную систему. Суть ее следующая: Сутки делились на день и ночь. Каждая из этих частей делилась на 12 часов. Час был равен времени истечения воды из сосуда кубической формы.

Одной единицы для измерения какой-либо величины мало. Неудобно, например, расстояние между городами, длину веревки и толщину бумаги измерять аршинами. Надо ввести единицы большие и меньшие и указать, во сколько раз они больше или меньше выбранной. Соотношение между единицами указывалось и в старину. Например, 1 миля = 7 верстам, 1 верста = 500 саженям, 1 сажень = 3 аршинам, 1 аршин = 16 вершкам. Но такая система единиц неудобна. Попробуйте сосчитать, например, сколько вершков в миле! Гораздо удобнее для расчетов такая система, в которой каждая единица в 10, 100, 1000 и т. д. раз больше или меньше других однородных единиц. Впервые система мер на десятичной основе была предложена в XVII в. французским астрономом Мутоном.

В 1791 г. во Франции было принято решение создать десятичную метрическую систему мер. Основными величинами в этой системе были выбраны длина и масса. Измерить длину меридиана было поручено астрономам Мешену и Даламберу. Ученые измерили часть длины меридиана, расположенную между городами Дюнкерком и Барселоной, а затем вычислили полную длину четверти меридиана от полюса до экватора. На основании этих данных из платины был изготовлен эталон новой единицы. Эту единицу назвали метром – от греческого слова метрон, что значит мера. Комиссия, в которую входили крупнейшие французские ученные, предположила принять за единицу длины 1/ часть четверти длины земного меридиана, проходящего через Париж. Пьер Франсуа Андре Мешен Даламбер Жан Лерон

За единицу массы была принята масса одного кубического дециметра дистиллированной воды при температуре на её наибольшей плотности 4 0 С, определяемая взвешиванием в вакууме. Был изготовлен эталон этой единицы, названной килограммом, в виде платинового цилиндра. Эталон килограмма

В Р ОССИИ МЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МЕР БЫЛА ПРИНЯТА В 1899 Г. БЛАГОДАРЯ Д.И.М ЕНДЕЛЕЕВУ. Им был подготовлен закон по которому наравне с российскими мерами дозволялось применять в России международный метр и килограмм, а также кратные им единицы – грамм, сантиметр и др. Менделеев Дмитрий Иванович Когда же была введена метрическая система мер в нашей стране? Вопрос об использовании метрической системы мер в России был окончательно решен после Великой Октябрьской социалистической революции. 14 сентября 1918 г. Советом Народных Комиссаров РСФСР было издано постановление, в котором говорилось: «Положить в основу всех измерений международную метрическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными».

Для популяризации новых мер поэт В.В. Маяковский в 1923 г. написал стихотворные тексты, посвященные новым мерам. Эти строки печатались на конфетных обёртках. Эти незамысловатые строки были написаны на злобу дня. Тогда они были важны всем. Сейчас фунты и версты интересуют немногих. Это уже история. Карамель Новый вес (Тексты для конфетных оберток) написаны Маяковским в 1923 г. и проиллюстрированы им. Тексты и рисунки этой серии включали 12 наименований и пропагандировали новые метрические меры веса и объема, принятые взамен старых мер (золотник, фунт, пуд, ведро, бочка), разъясняли их соотношение. 1 Один грамм Зря не надо быть упрямым, надо вещи вешать граммом. В грамме этом – сам вникай – четверть лишь золотника. Маяковский Владимир Владимирович

2 Сто граммов Так во всем ведется мире – отливают в граммах гири. Перевод и прост и прям: четверть фунта – сотня грамм. 3 Двести граммов Тут расчет опять простой: если четверть фунта – сто, Приравняй в одну секунду двести граммов к полуфунту. 4 Фунт – четыреста граммов Упирай на этот пункт, новый разум вырасти: Тянет граммов старый фунт около четыреста. 5 Пятьсот граммов Если ты неграмотен, Вешай все на граммы. Фунт и четверть – старый хлам. Гиря есть – пять сотен грамм. 6 Килограмм Не понимать то – было б срам: Тысяча граммов – килограмм. Глянь, килограмм нарисован там, Двум с половиною равен фунтам. 7 Два килограмма Два килограмма – фунтов пять. Это очень легко понять. Сам примечай, когда будешь весить: Делятся все эти три на десять.

8 Пять килограммов Пять килограммов – гиря велика, Больше нашего десятифунтовика. Но и ее расчет не ми´нует: Двенадцать фунтов в ней с половиною. 9 Тонна Что мешает запомнить нам: Тысяча килограммов – тонна. Вес ее точный помнить буду, Равен шестидесяти одному пуду. Крестьянин, тонну запомнишь недаром: На тонны счет заграничным товарам. 10 Литр Тоже быть не нужно хитрым, Чтоб измерить жидкость литром. Для простоты запомнить нужно: В одном ведре литров – дюжина. 11 Гектолитр = 100 литрам Гектолитр тебе не кружка: Восемь ведер в нем с осьмушкой. На сто литров разделить Можно этот гектолитр. 12 Килолитр = 1000 литров Помните, сыны и дочки, В килолитр войдет две бочки. Даже – если помнить дробь – Лишку с четвертью ведро.

КАРАМЕЛЬ НОВЫЙ ВЕС (текст для коробки) Новые гири – старых тяжелее. Мы их примем, прежних не жалея. Чтобы точно прикинуть фунты к килограмму, нужно запомнить такую программу: фунтами вес для ровности класть, а после отнять сорок третью часть.

К АРАМЕЛЬ Н ОВЫЕ МЕРЫ ( ТЕКСТЫ ДЛЯ КОНФЕТНЫХ ОБЕРТОК ) С ЕРИЯ А ( О МЕТРИЧЕСКОЙ МЕРЕ ДЛИНЫ ) 4 Сантиметры тож. Легко из мерить с помощью ладош. Чтоб 10 сантиметров отмерить мог, Отложи ладонь не вдоль, а поперек. Запомни также (трудности нет): 10 сантиметров – один дециметр. 5 Сколько в метре в этом аршин? На метр полтора аршина отмаши. А если точно хотите класть: Метр меньше на шестнадцатую часть. 6 Запомни, расчет очень важен: Два метра – приблизительно сажень. 1 Принято в торговом народе Аршин отмерять в этом роде: Расстояние от пальца до плеча Привыкли аршином величать. 2 Так и метр отмерить вам можно: Приблизительно От пальцев до плеча противоположного. 3 Не хитрая машина – Ладонью отмерять четверть аршина. Растопырь большой и указательный пальцы: Приблизительно четверть аршина отвалятся.

7 Рисуем, чтоб каждый запомнить мог. Четыре сантиметра – один вершок. 8 Запомни: эта работа не тяжка: Один сантиметр – четверть вершка. 9 Заруби на носу, торговый люд: Три дециметра – один фут. 10 Узнаем, не тратя догадок уйму: 2½ сантиметра равняются дюйму. 11 Как ни мал, а запомни все-таки: 1 сантиметр – половина сотки.

К АРАМЕЛЬ Н ОВЫЕ МЕРЫ ( ТЕКСТЫ ДЛЯ КОНФЕТНЫХ ОБЕРТОК ) С ЕРИЯ Б ( МЕТРИЧЕСКАЯ МЕРА ПЛОЩАДИ ) 4 У нас обычай старинный – мерить землю десятиной. Теперь без крика и свары научимся мерить на гектары. 5 В гектаре метров квадратных, И пустяк сосчитать туда и обратно. 6 По простой причине Гектар примерно равен десятине. А точно сосчитать – Гектар меньше десятины на 12-ю часть. 1 Нет ничего проще, как измерять по-новому площадь. смерь длину, смерь ширину, помножь одну на одну, получится квадратная мера. 2 Возьмем для примера: вдоль 30 метров, вширь 20, всех 600 квадратных – легко догадаться. 3 Важно для каждого гражданина: в 1 кв. метре приблизительно 2 кв. аршина.

7 Например: сколько десятин В гектарах шестидесяти? 8 Надо от 60 отнять 12-ю долю – пять. Значит в 60 гектарах 55 десятин старых. 9 Обратно – десятина гектара боле На 11-ю долю. 10 Возьмем для примера опять десятин этак 165 и приведем указанным манером к гектарным мерам. 11 За решением недолго гнаться, От 165-ти 11-я доля – 15. Прибавим – и решена задача: 180 гектаров, значит. 12 Для участков мелких велик гектар, Есть мера поменьше – ар; Сто ар в гектаре, Сто кв. метров в аре. В одном аре не более и не менее, А ровно 22 квадратных сажени. 13 Запомни сразу, разиней не стой: километр приблизительно равен с верстой. Те, которые точности ищут, знайте: В километре – метров тыщу. По этому километру вези товар, засвистывая по ветру.

(Карамель Новые меры) Нынче знает каждый как не знать?! Заграница стала нас усердно признавать. Завтра или нынче, поздно или рано всюду наш товар пойдет по чужедальним странам. Чтобы нас никто в торговле не обмерил, Приучаться надо к заграничной мере. Эй, товарищи, пора вам мерить метром, вешать граммом. Чтобы вы о новых мерах представление имели, предлагаем закупать немедля эти карамели. Клич несись по Эс Эс Эр: Новой мерой землю мерь! Распростись со старыми, землю мерь гектарами. Примиритесь вы и с тем, что конец пришел версте. Сам узнаешь очень просто километром мерить версты. Чтоб о новых мерах все понятие имели, раскупайте эти карамели.

Недостатком метрической системы был малый охват измеряемых величин длина, площадь, объем, масса. А в первой половине XIX в. в связи с развитием учений о теплоте, свете, электричестве и магнетизме появилась потребность в единицах этих величин. С расширением круга величин, подлежащих измерению, возникали различные системы единиц, охватывающие определенные разделы физики. Так, на основе десятичной метрической системы было создано несколько различных систем единиц, например техническая, в которой за основные были выбраны следующие единицы: метр для длины, килограмм-сила для силы, секунда для времени. Единицы остальных величин в этой (так же как и в любой другой) системе выражались через основные с помощью уравнений, связывающих эти величины с основными. Единицы, получаемые из основных с помощью физических формул, называются производными.

В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам, в которой принимали участие крупные ученые многих стран, в том числе и СССР, приняла резолюцию об установлении Международной системы единиц СИ (читается «эс-и» от первых букв слов «система интернациональная»), В качестве основных единиц были выбраны следующие: метр единица длины, килограмм единица массы, секунда единица времени, кельвин единица температуры, ампер единица силы тока, кандела единица силы света. В 1971 г. была введена еще одна единица моль единица количества вещества.

Однако на практике применяют большое количество внесистемных единиц, как допущенных к применению системой СИ, так и не допущенных. Значение атмосферного давления чаще всего указывают в миллиметрах ртутного столба, хотя в СИ существует единица давления – паскаль, равный ньютону на квадратный метр. В нашей стране в середине 80-х годов прошлого века делалась попытка передавать по радио атмосферное давление в гектопаскалях, и уже многие привыкли к тому, что нормальное атмосферное давление составляет 1013 гПа. Попытка вскоре была «временно отложена» из-за большого количества протестов со стороны широких кругов населения и даже специалистов. Как оказалось, в миллиметрах ртутного столба измеряют не только атмосферное давление, но и кровяное давление человека, и всем знакомые «120 на 80» очень сложно перевести в другие единицы не только больным, но и специалистам-медикам.

Такой же неудачей закончилась попытка революционной Франции конца XVIII в. ввести в обращение новый календарь и новые часы. В то время, наряду с введением новых единиц – метра и килограмма, было предложено ввести десятичную систему и при исчислении времени: год разделить на десять месяцев, неделю – на 10 дней, день – на 10 часов, час – на 100 минут и минуту на 10 секунд. Были изготовлены новые календари и часы, показывающие новое «метрическое» время. Тем не менее традиция делить сутки на 24 часа, а час – на 60 минут, заведённая ещё в Древнем Вавилоне, благодаря психологической инерции людей победила. Переход к стоминутному часу означал бы для всего мира переделку всех географических, топографических, морских и звёздных карт, астрономических и морских инструментов, переработку справочников, расписаний, замену всех часов и т.д.

Таким образом не все единицы измерений, применяемых на практике, соответствуют десятичной метрической системе. Мощность двигателей автомобилей указывают в лошадиных силах, а не в киловаттах, скорость движения – в километрах в час, а не в метрах в секунду, показания счётчика электроэнергии записывают в киловатт-часах, а не в кило- или мегаджоулях. В астрономии для выражения расстояний используют астрономическую единицу, парсек и световой год, в физике элементарных частиц энергию указывают в электрон- вольтах, в технике применяют единицу давления – атмосферу, в оптике – диоптрию как единицу оптической силы, ювелиры – карат как единицу массы, моряки – узел или милю как единицу скорости и длины и т.п.

Для технических и бытовых измерений широко применяют единицы дольные или кратные от единиц системы СИ, но имеющие собственное наименование, такие как единица объёма – литр, единицы длины – микрон и ангстрем, единицы площади – ар и гектар, единицы массы – центнер и тонна. Внесистемные единицы приходят в наш язык из зарубежных стран. Мы уже привыкли к тому, что количество нефти указывают в баррелях, бензина – в галлонах, драгоценных металлов – в унциях. Даже размер экрана телевизора стали указывать в английских дюймах вместо привычных когда-то сантиметров.

Так, что в принципе, рост удава мог быть измерен в каких угодно единицах. Главное, чтобы эта единица была понятна для самих экспериментаторов. Человечеству пришлось пройти длинный путь, чтобы обеспечить единство измерений, в частности узаконить (стандартизировать) единицы измерения. Ведь единый подход к измерениям гарантирует взаимопонимание, возможность унификации и стандартизации методов и средств измерений, взаимного признания результатов измерений и испытаний продукции в международной системе товарообмена.

Но в отличие от большого количества людей, населяющих нашу планету, героев мультфильма было всего четыре (+бабушка удава). Удав был очень длинным и не мог себя оценить, но он мог оценить рост попугая и, услышав сколько в нём попугаев, – оценить себя. Поэтому такой род измерений имеет право на существование. Просто заключение удава было не верно сформулировано. Нельзя сказать: «А в попугаях- то я гораздо длиннее!», можно сказать: «А попугаев-то во мне гораздо больше, чем мартышек или слонят!»