Физикалық шамаларды өлшеу | туралы қазақша

1. Зерттелетін құбылыстарды сандық жағынан сипаттап, араларындағы байланыстарды білу үшін векторлық және скалярлық физикалық шамалардың мәндерін өлшеулер арқылы анықтайды. Физикалық шаманы өлшеу деп — оны өлшем бірлік ретінде алынған біртекті басқа бір шамамен салыстыруды айтады. Физикалық шамаларды арнайы аспаптардың көмегімен өлшейді. Ең қарапайым өлшеу құралдарының бірі — сызғыш. Оның көмегімен қашықтықты және денелердің сызықтық мөлшерін: ұзындығын, енін, биіктігін өлшейді. Мектепте көп қолданылатын өлшеуіш құралдарына мензурка мен секундомер жатады (сурет 1.13). Өлшеуіш құралдардың бетіне бөліктер сызылып, олардың өлшем бірліктері көрсетілген. Кейбір бөліктердің тұсына сандар жазылған.

2. Құралдың бетіне түсіріліп, бірліктері көрсетілген бөліктер мен сандар аспап шкаласы деп аталады. Тек шкала бар болса ғана аспаптың көрсетуі, яғни өлшенетін шаманың мәні туралы бағамдауға болады. Көп жағдайда аспап бетінде шкаламен қатар өлшенетін шаманың бірлігі де қысқаша жазылады. Мысалы, ток күшінің бірліктері: ампер (А), миллиампер (мА) деп, ал көлем бірліктері: см³, дм³, литр (л) деп жазылады.

3. Өлшеулерді дұрыс жүргізу үшін аспап шкаласындағы бір бөліктің құнын таба білу қажет. Аспап шкаласындағы бөліктің құны өлшенетін шаманың шкаладағы кез келген екі мәнінің айырымын сол мәндердің арасындағы бөліктердің санына бөлу арқылы анықталады. Мысалы, мензурка шкаласы бөлігінің құны мына ретпен анықталады (сурет 1.13, ә): а) шкаладан бірлігі см³ болатын көлемнің кез келген екі мәнін аламыз: мысалы, 150 см³ және 100 см³; ә) олардың айырымын табамыз: 150 см³-100 см³ = 50 см³; б) көлемнің екі мәні (150 см³ пен 100 см³) арасындағы мензурка бөліктерінің санын анықтаймыз: суретте ол 10-ға тең; в) бір бөлікке келетін көлемнің мәнін анықтаймыз: 50 см³ :10 = 5 см³. Бүл сан шкаладағы ең кіші бөліктің мәні, яғни анықтама бойынша бір бөліктің құны болып табылады.

Бір бөліктің құнын білгеннен кейін, өлшенетін шаманың мәнін табу керек. Суреттегі сұйықтықтың көлемі 100 сантиметр кубтан (см³-тан) артық, бірақ 150 сантиметр кубқа (см³-қа) жетпейді. Сұйықтықтың деңгейі 100 см³-тің үстіне 8 бөлікке көтерілген. Осы 8 бөлікке сәйкес келетін көлем: 8 • 5 см³ =40 см³ болады. Сонда мензуркадағы сұйықтықтың көлемі: 100 см³+40 см³=140 сантиметр кубқа (см³-қа) тең.

4. Мензуркалар тек сұйықтардың ғана емес, басқа да кішігірім денелердің (сурет 1.14) және пішіні дұрыс емес (сурет 1.15) денелердің көлемдерін табу үшін қолданылады. Ол үшін мензуркаға дене толық бататындай етіп су құйылады да, оның деңгейі белгіленіп алынады. Одан кейін денені мензуркадағы суға толық батырып, судың деңгейін тағы да белгілеп алады. Сонда мензуркадағы судың соңғы және алғашқы деңгейлерінің айырымы қатты дененің көлеміне тең болады.

Өлшеуіш цилиндрге сыймайтын дененің көлемін шүмегі бар ыдыстың көмегімен анықтауға болады (сурет 1.15). Өлшеу алдында ыдысқа шүмектің жоғары деңгейіне жеткенше су құйылады. Денені ыдыстағы суға батырғанда оның көлеміне тең су асып төгіледі. Төгілген судың көлемін мензуркамен өлшеп, батырылған дененің көлемін анықтайды. Егер шүмегі бар ыдыс жоқ болса, онда бірінің ішіне бірі сыятын кез келген ыдысты пайдалануға болады. Бұл жағдайда ішкі ыдысқа суды оның ең жоғары кемеріне дейін толтырып құю керек. Денені суға батырғанда оның көлеміндей су сыртқы ыдысқа құйылады. Құйылған судың көлемін мензуркамен өлшейді.