В небольшом 1 (иногда имеющем вид шарика) находится ртуть. К припаяна длинная узкая трубочка 2, куда поступает ртуть, расширяющаяся при повышении температуры. Трубочка прикреплена к шкале 3, на которой нанесены деления, позволяющие регистрировать температуру в градусах и их десятых долях. Так, на рисунке а) показана температура 36,6 °С, что соответствует нормальной температуре человеческого организма. В жидкостных термометрах, предназначенных для измерений в других диапазонах температур, цена деления шкалы может быть иной. Например, на рис. б) изображен спиртовой термометр, предназначенный для измерения температуры воды, с ценой делений 2°С. Прежде чем использовать термометр для каких-либо измерений, следует соблюсти следующие правила: определить, в каких диапазонах температур можно производить измерения с данного термометра; определить цену деления шкалы термометра и определить, с какой точностью можно измерить температуру с данного термометра. Эти правила обеспечат сохранность термометра и правильность полученных измерений. Заметим, что у медицинского термометра есть одна особенность, которой нет у других термометров. Смотреть на шкалу, не вынимая термометр из-под мышки больного, очень неудобно. Поэтому термометр вынимают, а потом уже смотрят на шкалу. А чтобы столбик ртути не опустился за это время, канал около со ртутью сужен (участок 4 на рис. а) . При охлаждении столбик ртути в этом месте разрывается и ртуть самопроизвольно вниз не опускается. Чтобы ртуть через сужение в , термометр встряхивают, и тем самым он приводится в рабочее состояние. Так как верхний предел шкалы медицинского термометра равен 42 °С, то с его нельзя измерять более высокие температуры, например температуру горячей воды. При температуре выше 42 °С ртуть, расширяясь, разорвет капилляр и термометр выйдет из строя ТЕРМОМЕТР БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ. Принцип действия биметаллического термометра основан на зависимости между разностью коэффициентов расширения образующих биметалл материалов и значением температуры внешней среды. Другими словами, этот термометр представляет собой устройство для контроля температуры. Биметаллический термометр нашел широкое применение в приборостроении, нефтехимической и пищевой промышленности. Этот прибор состоит из двух тонких лент металла, расширяющихся в разные стороны при нагревании термометра. Как видно, устройство биметаллического термометра отличается конструктивной простотой. При падении или повышении температуры спираль ленты, состоящей из двух металлов, раскручивается или скручивается. Это объясняется тем, что ленты начинают сжиматься или расширяться, в зависимости от изменения температуры. Термометр биметаллический бывает двух видов: промышленный и бытовой. Бытовой термометр имеет некоторые ограничения по измерению температурного режима окружающей среды. Этот прибор имеет специальный указатель, который прикреплен к свободному концу биметаллической спирали. По нему и делаются выводы об изменения температуры.
Импульс силы. Покой и движение тела относительны, скорость движения тела зависит от выбора системы отсчета. По второму закону Ньютона независимо от того, находилось ли тело в покое или двигалось, изменение скорости его движения может происходить только при действии силы, т. е. в результате взаимодействия с другими телами.
Если на тело массой m в течение времени t действует сила и скорость его движения изменяется от до до , то ускорение движения тела равно
.
На основании второго закона Ньютона для силы можно написать выражение
. (16.1)
Из равенства (16.1) следует
. (16.2)
Физическая величина, равная произведению силы на время t ее действия, называется импульсом силы.
Импульс тела. Выражение (16.2) показывает, что имеется физическая величина, одинаково изменяющаяся у всех тел под действием одинаковых сил, если время действия силы одинаково. Эта физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела иликоличеством движения.
Изменение импульса тела равно импульсу силы, вызывающей это изменение. Импульс тела является количественной характеристикой поступательного движения тел. За единицу импульса в СИ принят импульс тела массой 1 кг, движущегося поступательно со скоростью 1 м/с. Единицей импульса являетсякилограмм-метр в секунду (кг*м/с).
Закон сохранения импульса. Выясним, как изменяются импульсы двух тел при их взаимодействии.
Обозначим скорости тел массами m1 и m2 до взаимодействия через и , а после взаимодействия — через и .
По третьему закону Ньютона силы, действующие на тела при их взаимодействии, равны по модулю и противоположны по направлению; поэтому их можно обозначить и .
Для изменений импульсов тел при их взаимодействии на основании равенства (16.2) можно записать
,
,
где t — время взаимодействия тел. Из этих выражений получаем
. (16.3)
Таким образом, векторная сумма импульсов двух тел до взаимодействия равна векторной сумме их импульсов после взаимодействия.
Экспериментальные исследования взаимодействий различных тел — от планет и звезд до атомов и элементарных частиц — показали, что в любой системе взаимодействующих между собой тел при отсутствии действия сил со стороны других тел, не входящих в систему, или равенстве нулю суммы действующих сил геометрическая сумма импульсов тел остается неизменной.
Система тел, не взаимодействующих с другими телами, не входящими в эту систему, называется замкнутой системой.
В замкнутой системе геометрическая сумма импульсов тел остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса
Необходимым условием применимости закона сохранения импульса к системе взаимодействующих тел является использование инерциальной системы отсчета.
Импульс силы. Покой и движение тела относительны, скорость движения тела зависит от выбора системы отсчета. По второму закону Ньютона независимо от того, находилось ли тело в покое или двигалось, изменение скорости его движения может происходить только при действии силы, т. е. в результате взаимодействия с другими телами.
Если на тело массой m в течение времени t действует сила и скорость его движения изменяется от до до , то ускорение движения тела равно
.
На основании второго закона Ньютона для силы можно написать выражение
. (16.1)
Из равенства (16.1) следует
. (16.2)
Физическая величина, равная произведению силы на время t ее действия, называется импульсом силы.
Импульс тела. Выражение (16.2) показывает, что имеется физическая величина, одинаково изменяющаяся у всех тел под действием одинаковых сил, если время действия силы одинаково. Эта физическая величина, равная произведению массы тела на скорость его движения, называется импульсом тела иликоличеством движения.
Изменение импульса тела равно импульсу силы, вызывающей это изменение. Импульс тела является количественной характеристикой поступательного движения тел. За единицу импульса в СИ принят импульс тела массой 1 кг, движущегося поступательно со скоростью 1 м/с. Единицей импульса являетсякилограмм-метр в секунду (кг*м/с).
Закон сохранения импульса. Выясним, как изменяются импульсы двух тел при их взаимодействии.
Обозначим скорости тел массами m1 и m2 до взаимодействия через и , а после взаимодействия — через и .
По третьему закону Ньютона силы, действующие на тела при их взаимодействии, равны по модулю и противоположны по направлению; поэтому их можно обозначить и .
Для изменений импульсов тел при их взаимодействии на основании равенства (16.2) можно записать
,
,
где t — время взаимодействия тел. Из этих выражений получаем
. (16.3)
Таким образом, векторная сумма импульсов двух тел до взаимодействия равна векторной сумме их импульсов после взаимодействия.
Экспериментальные исследования взаимодействий различных тел — от планет и звезд до атомов и элементарных частиц — показали, что в любой системе взаимодействующих между собой тел при отсутствии действия сил со стороны других тел, не входящих в систему, или равенстве нулю суммы действующих сил геометрическая сумма импульсов тел остается неизменной.
Система тел, не взаимодействующих с другими телами, не входящими в эту систему, называется замкнутой системой.
В замкнутой системе геометрическая сумма импульсов тел остается постоянной при любых взаимодействиях тел этой системы между собой.
Этот фундаментальный закон природы называется законом сохранения импульса
Необходимым условием применимости закона сохранения импульса к системе взаимодействующих тел является использование инерциальной системы отсчета.