Измерение

Цели урока:
знакомство со средствами описания природы, формирование у школьников представления о методах научного познания, усвоение логики научного познания.
объяснить обучаемым причину возникновения международной системы единиц СИ;
показать, что представляют собой эталоны метра, килограмма.
расширить кругозор и лексику, рассказав о мерах длины, которые использовались в старину на Руси;
научить учащихся уметь измерять расстояния без мерной линейки;
развитие познавательных интересов обучаемых.

"Наука начинается с тех пор, как начинают измерять: точная наука немыслима без меры".
Д.И. Менделеев
«Человеческое тело является мерой Вселенной, и абсолютно все во Вселенной может быть измерено и найдено в наших телах... Если вы дошли до сути сакральной геометрии, вам никогда не понадобится применять что-либо для измерений. Измерительный прибор встроен в вас, вы можете подсчитать все без всяких расчетов, или линеек, или чего-то другого»
Друнвало Мелхиседек, физик, исследователь работ Леонардо да Винчи

Измерение – метод научного познания мира
К эмпирическим методам познания относят наблюдение, сравнение, измерение и эксперимент.
Если объекты сравниваются с объектом, выступающим в качестве эталона, то такое сравнение называется измерением.
Измерение — это процесс, заключающийся в определении количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных технических устройств.

Человек столкнулся с необходимостью измерений в древности, на раннем этапе своего развития – в практической жизни, когда потребовалось измерять расстояния, площади, объемы, веса, и, разумеется, время.
Измерение – это сравнение какой-либо величины с однородной величиной, принимаемой за единицу меры.
Единицы измерения

Руины Тимгада — римской колонии на территории современного Алжира. Этот город строился во времена императора Траяна в полном соответствии с техническими достижениями того времени, и расстояние вдоль дорог, оборудованных по римским стандартам, отмерялось в тысячах шагов или в сутках пути.

Какие существовали и существуют сейчас единицы длины и массы, каково их происхождение?
«Измеряй все доступное измерению и делай не доступное измерению доступным».
Г.Галилей

Первые единицы измерения.
Первые единицы длины были весьма приблизительными. Они были связаны с размерами частей тела человека.

Старинные русские меры длины
Локоть - это расстояние от конца вытянутого среднего пальца руки до локтевого сгиба (размер локтя колебался в пределах от 38 см до 46 см и соответствовал двум пядям). Сохранилась поговорка: «Сам с ноготок, а борода с локоток».

Старинные русские меры длины
В XVI-XVII вв. наравне со старыми мерами длины появляются новые: аршин, четверть и вершок. К концу XVII века система мер длины представляла следующую картину: верста межевая равнялась двум верстам путевым и составляла 1000 саженей;
сажень делилась на три аршина;
аршин составлял 4 четверти или 16 вершков.

Пядь, пядень(или четверть) - одна из самых старинных мер длины. Название происходит от древнерусского слова"пясть", т.е. кулак или кисть руки. Различают пядь малую- расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальцев, что составляет около 18 см, и пядь великую- расстояние от конца вытянутого мизинца до конца большого пальца, 22-23 см.
Старинные русские меры длины

Старинные русские меры длины
Большими единицами измерения были простая сажень- расстояние между большими пальцами вытянутых в противоположные стороны рук человека (равнялась примерно 152 см)
маховая сажень - расстояние между кончиками средних пальцев вытянутых в противоположные стороны рук человека среднего роста (равнялась примерно 176 см);
косая сажень- расстояние от пальцев правой (левой) ноги стоящего человека до конца пальцев вытянутой по диагонали левой (правой) руки (примерно 216 см).

Меры длины .
1 верста = 500 саженей = 50 шестов = 10 цепей = 1,0668 километра
1 сажень = 3 аршина = 7 фут = 48 вершков = 2,1336 метра
Косая сажень = 2,48 м.
Маховая сажень = 1,76 м.
1 аршин = 4 четверти (пяди) = 16 вершков = 28 дюймов = 71,12 см
(на аршин обычно наносили деления в вершках)
1 локоть = 44 см (по разным источникам от 38 до 47 cm)

Новые меры (введены с XVIII века).
1 фут = 1/7 сажени
= 12 дюймов = 30,479 см
1 дюйм = 10 линий = 2,54 см
Название происходит от голландского - ''большой палец''. Равен ширине большого пальца или длине трех сухих зерен ячменя , взятых из средней части колоса.

Старинные меры массы.
Фунт (от немецкого слова "пфунд" или латинского "пондус" – (вес, тяжесть, гиря)- старая русская мера (массы).
Русский фунт = 1/40 пуда = 32 лот. = 96 золотникам = 409,51 грамм. Аптекарский фунт содержит 358,8 г.

Старинные меры массы.
Пуд - единица веса (массы), применявшаяся в России, Белоруссии и на Украине.
Пуд – равен 40 фунтам или
16 кг.
Карат (от арабского слова кирит) – единица (массы) драгоценных камней, а также золота ,которую используют ювелиры всех стран, в том числе и России. С начала 20 столетия установлен метрический карат, масса которого 0,2 г.

Старинные меры массы
Золотник - около 4,3 г.
В X в. во времена киевского князя Владимира Святославича существовала монета, которую называли "златник".
С конца XVI в. золотник служит единицей массы драгоценных металлов и камней.
До 1927 г. в России была принята золотниковая система определения содержания драгоценных металлов(золота, серебра, платины) в сплаве, так называемая проба.

КИЛОГРАММ
Килограмм, единица массы, одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ). Он равен массе международного прототипа, хранимого в Международном бюро мер и весов. Прототип в 1799 году был выполнен в виде цилиндрической гири из платины.
В 1889 году было принято существующее определение килограмма и в качестве международного прототипа была утверждена гиря со знаком К ("К" готическое заглавное), изготовленная из платиноиридиевого сплава (10% Ir) и имеющая форму цилиндра диаметром и высотой 39 мм".

Эталон метра.
В 1889 году метр был принят равным расстоянию между двумя штрихами, нанесенными на металлическом стержне Х- образного поперечного сечения
Так как штрихи имеют значительную ширину, существенно повысить точность этого сличения нельзя. Успехи физики и техники, требование ещё более высокой точности определения линейных размеров привели снова к естественному эталону длины.

Международный эталон метра, использовавшийся с 1889 по 1960 годы
1 метр (от греческого слова " метрон"- мера). Первый прототип эталона метра был изготовлен из латуни в 1795 году.
С 1960 года отказались от использования изготовленного людьми предмета в качестве эталона метра.

Французские революционеры видели одной из главных задач революции просвещение масс. Поэтому они разместили в «шестнадцати наиболее часто посещаемых частях Парижа» мраморные эталоны, два из которых сохранились до наших дней.

Основные единицы системы СИ
Метр – это длина пути, проходимого в вакууме светом за 1/299 792 458 долю секунды. Это определение было принято в октябре 1983.
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.
Секунда – продолжительность 9 192 631 770 периодов колебаний излучения, соответствующего переходам между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133.
Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Моль равен количеству вещества, в составе которого содержится столько же структурных элементов, сколько атомов в изотопе углерода-12 массой 0,012 кг.
Радиан – плоский угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.
Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на ее поверхности площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

Старинные меры в пословицах и поговорках.
От горшка два вершка, а уже указчик - молодой человек, не имеющий жизненного опыта, но самонадеянно поучающий всех.
Не уступить ни пяди не отдать даже самой малости.
Семь пядей во лбу - об очень умном человеке.
На аршин борода, да ума на пядь - о взрослом, но глупом человеке.
Каждый купец на свой аршин меряет каждый судит о любом деле односторонне, исходя из собственных интересов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Хорошо бы каждому из нас обзавестись таким «живым метром», чтобы в случае нужды пользоваться им для измерения.
Давайте измерим себя.
Для обмеривания мелких расстояний следует помнить длину своей «четверти», т.е. расстояния между концами расставленных большого пальца и мизинца.
Далее полезно знать длину своего указательного пальца: от основания среднего пальца и от основания большого.
Должно быть, известно вам наибольшее расстояние между концами указательного и среднего пальцев. Надо, наконец, знать и ширину своих пальцев.