Проектная работа «Способы измерение времени»
Муниципальное образовательное бюджетное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 90»
Творческий проект по физике
«Способы измерения времени»
Проектант: Ученица 9 «А» класса
Руководитель проекта: Фролова Н.М
2. Основная часть .
2.1 Понятие «время» . 4
2.2 История происхождения часов и их виды . 4-5
2.3 Единицы измерения времени …. 6
3. Практическая часть …. 7-8
6. Список используемой литературы . 10
Ответить на вопрос «что такое время» нелегко. В самом общем виде можно сказать, что время – это непрерывная череда сменяющих друг друга явлений. Пространство можно оградить, но время остановить невозможно. Главное свойство времени состоит в том, что оно длится, течет непрестанно. Оно безостановочно. И с этой проблемой времени человек сталкивается ежедневно, срывая листок календаря или глядя на часы. Т. е. время – это особая величина. Время идет само, независимо от того, хотим мы этого или не хотим. Значит, проблема определения времени была актуальна и остаётся актуальной для человечества на протяжении существования бытия.
Цель работы: Исследование и изучение информации о понятии «время» и его измерениях.
1. Прочитать и проанализировать естественнонаучную литературу, которая описывает понятие «время» и его измерения;
2. Познакомиться с видами часов;
3.Узнать способы измерения времени;
Объект исследования – часы
Методы исследования – изучение литературы, интернет источников, знакомство с предметом исследования, его историей и свойствами.
Гипотеза: Время- это особая величина, обладающая такими свойствами, как неповторимость, длительность, необратимость.
2.1 Понятие «время».
Время — форма протекания физических и психических процессов, условие возможности изменения. Одно из основных понятий философии и физики, мера длительности существования всех объектов.
В философии — это необратимое течение (протекающее лишь в одном направлении — из прошлого, через настоящее в будущее)
Например, для Платона время -это божественная вечность, разделённая небесными телами на дни, месяцы, годы. Аристотель называл время «числом движения». Лейбниц писал, что «время есть абстракция всех отношений последовательности». А Эйнштейн говорил о времени как о физической реальности, меняющей свой бег вследствие движения тел.
2.2. История происхождения часов.
За свою многовековую историю часы неоднократно меняли не только свою форму и вид, но и сам принцип работы. Само слово «часы» появилось в средневековье – в 14 веке, что в переводе с латинского означало «звонок».
Но задолго до того, как состоялось изобретение часов механических, ещё в античные времена люди научились ориентироваться по перемещению на небе светил. Хотя данный способ не позволял установить точного времени. Можно было лишь выяснить по положению Солнца на небосклоне примерно утренние, дневные и вечерние часы, а по положению Луны можно было судить примерно о времени ночи. Затем появились самые первые часы – солнечные, первые сведения о которых появились ещё примерно 3,5 тысячи лет до нашей эры. Их принцип работы был простейший: в углу размеченного сектора ставился прутик, а тень от него падала на отметки на этом секторе, указывающие, который сейчас час – это первые часы, сделанные своими руками человеком. Две тысячи лет спустя (примерно в 1400 году до н.э.) древние египтяне изобрели водяные часы, которые назывались «клепсирда». Они состояли из двух сосудов, наполненных водой, но установленных на разных уровнях. Сосуды соединялись трубой, по которой вода из верхнего сосуда медленно перетекала в нижний. На стенках сосудов были метки, по которым можно было определить время, когда уровень воды их достигал. Но кто изобрел часы данного типа, история умалчивает. Особенно популярны водяные часы были в древней Греции, где и были усовершенствованы. Позже люди изобрели огненные часы. Огненными часами пользовались около 3000 лет тому назад в Китае, во времена первого императора этой страны по имени Фо-хи. Распространены огневые часы были в Японии и Персии. Определенные сорта дерева истирали в порошок, смешивали с благовониями. Из полученной смеси готовили палочки, на которые наносили отметки, по которым отмеряли промежутки времени. Такие палочки могли гореть довольно долго. Иногда к отметкам на палочке подвешивали на нитях металлические шарики, которые со звоном падали в вазу, как только нить перегорала.
Около 2000 лет назад был изобретен еще один вид часов – песочные часы. Создание песочных часов датируется приблизительно около III века до нашей эры во времена ученого Архимеда. Местом их изобретения долгое время считалась Древняя Греция, однако некоторые археологические находки позволяют предполагать, что первые песочные часы были созданы жителями Ближнего Востока.
Первые механические часы были придуманы где-то около 1350 года. Первые часы появлялись в средневековых монастырях, чтобы сзывать монахов на службы. И вот уже более шестисот лет они исправно отсчитывают время. К середине XVI века в большинстве городов Европы появились общедоступные часы на городских ратушах, башнях и соборах.
С открытием электричества берет свое начало история электрических часов, изобретенных в середине XIX века. Создание и дальнейшее развитие электрических часов положило конец неудобству по синхронизации времени в разных частях света.
В 1955 году история развития часов совершила крутой поворот. Британец Луи Эссен заявил о создании первых атомных часов на цезии-133. Они обладали небывалой точностью. Погрешность составляла одну секунду на миллион лет. Устройство стали считать цезиевым эталоном частоты. Всемирным стандартом времени стал эталон атомных часов.
Часы становятся предметом роскоши. Некоторые часы украшались золотом, драгоценными камнями, эмалью, жемчугами и представляли собой скорее произведения искусства, нежели механизм для измерения времени.
На протяжении многих столетий менялись внешний вид часов, усовершенствовались технологии времяисчисления, полностью изменились материалы для их изготовления, однако предназначение часов осталось все тем же. Люди используют часы для отсчета периода времени.
Единицы измерения времени
Аттосекунда (одна миллиардная миллиардной доли секунды)
Самые быстротекущие процессы, которые способны захронометрировать ученые, измеряют в аттосекундах.
Фемтосекунда (одна миллионная миллиардной доли секунды)
Атом в молекуле совершает одно колебание за время от 10 до 100 фемтосекунд. Даже самая быстротекущая химическая реакция протекает за период, исчисляемый несколькими сотнями фемтосекунд. Взаимодействие света с пигментами сетчатой оболочки глаза, а именно этот процесс и позволяет нам видеть окружающее, длится около 200 фемтосекунд.
Пикосекунда (одна тысячная миллиардной доли секунды)
Самые быстродействующие транзисторы функционируют во временных рамках измеряемых в пикосекундах. Время существования кварков, редких субатомных частиц, получаемых в мощных ускорителях, составляет всего одну пикосекунду. Средняя продолжительность гидрогенной связи между молекулами воды при комнатной температуре равняется трем пикосекундам.
Наносекунда (миллиардная доля секунды)
Эта единица времени обычно встречается в области телекоммуникаций, импульсных лазеров и некоторых разделах электроники.
Микросекунда (миллионная доля секунды)
Миллисекунда (тысячная доля секунды)
Глазом моргнуть. Именно это мы успеем сделать за указанный промежуток. Человеческому уху требуется как раз такое время, чтобы отличить эхо от первоначального звука. За десятую долю секунды колибри успевает семь раз взмахнуть своими крылышками.
«Изготовление водяных часов в домашних условиях»
2) Бутылка 0,5 с водой
3) Дрель со сверлом
4) Две трубочки для коктейля
6) Двухсторонний скотч
Берём двухсторонний скотч и наклеиваем его на крышку бутылки.
Отрезаем ненужные уголки
Далее проделываем в склеенных между собой крышках две дырочки дрелью.
Берём коктейльные трубочки и просовываем их в отверстия, с одной и с другой стороны оставляя небольшой конец трубочки.
После чего закручиваем бутылки к готовым крышкам.
Добавляем в воду краситель.
Вот, что у нас получилось.
Наши водяные часы готовы!
А теперь берём секундомер и засекаем время перетекания воды из одной бутылки в другую.
Время есть не что иное, как исскуственно — придуманная человеком мера измерения расстояния между двумя событиями. Сначала человек для удобства придумал время и часы, а потом, намного позже, попытался найти эталон измерения времени.
При работе над данной темой я узнала много нового о времени и его измерении.
Уверенно дать определение времени на данном этапе развития человечества еще нельзя. Ученые естествознания и философии дают разные определения времени.
История развития человечества повлияло на формирование единиц измерения времени, хотя основные из них взяты у самой природы. Многие народы, в процессе своего развития, совершенствовали единицы измерения времени, но основные остались такими же, как и много лет назад.
В настоящий момент для определения текущего времени суток изобретён такой прибор как часы. Существует множество видов часов, которые можно классифицировать и по механизму действия, и по размерам. История развития цивилизации повлияла не только на точность измерения времени часами, но и на их портативность. Потребность измерять время возникло у людей уже в глубокой древности, и определенные методы счета времени, и первые календари возникли много тысяч лет назад.
Источник
Время в астрономии
На протяжении всей истории человечества времени отводилась важная роль. Время в астрономии, как и в любой сфере, играет важную и интересную роль. В своем роде, это продолжительность любого действия, оценка самой жизнидеятельности. Представьте, если бы его не было, то как бы мы определяли все вокруг.
Сутки Земли
Юлианские дни
Астрономы приняли определенную порядковую нумерацию дней. В ней существует цикл длиной 28 лет. В нём все дни и недели повторяются.
Юлианский календарь
Данный способ измерения разработан Джоном Гершелем в 1849 году. Счёт времени начался с полудня 1 апреля с 4713 года до нашей эры. А предложил его использовать Иосиф Скалигер. Кстати, он и назвал его юлианским, в честь отца Юлия
Джон Гершель
«Вселенная и время бесконечны. Значит любое событие неизбежно, даже невозможное»
из фильма Трасса 60
Звёздное время в астрономии
Звёздные сутки соответствуют дистанции между двумя последовательными вершинами.
Такое время в астрономии можно определить как часовой угол точки весеннего равноденствия. Более того, по этому месту отсчитывают звёздное время.
Звёздные сутки подразумевают продолжительность оборота Земли вокруг своей оси. Их делят на часы, минуты и секунды. В одном году звездных суток больше на один, чем в средних солнечных.
Как видно, звёздные сутки короче, чем средние солнечные. Установленная разница составляет 3 минуты 56 секунд.
Притом, время обращения Земли к точке весеннего равноденствия всегда одно и то же. Итак, сутки постоянны.
Солнечное время в астрономии
Применение звёздного времени удобно в астрономии, но не для обыденной жизни человека. Поэтому было принято такое понятие как солнечное время.
Этот отрезок времени зависит от изменения часового угла Солнца.
Данный порядок расчёта времени основан на интервале между двумя последовательными кульминациями Солнца. Кстати, большую роль играет были эти кульминации верхними или нижними. От этого различают полдень сейчас или полночь.
Истинное и среднее солнечное время в астрономии
Солнечное время бывает истинным и средним. Зависит это того, по какому Солнцу его определяют.
Истинные солнечные сутки это время оборота Земли касательно Солнца.
Началом таких суток принято считать истинную полночь, то есть период нижней кульминации Солнца.
Солнечне часы
Передвижение солнца неравномерно. В результате этого, солнечные сутки 22 декабря длиннее, чем 23 сентября почти на одну минуту. Но такая неточность неудобна для расчёта.
В нашей жизни сутки составляют 24 часа. Как правило, измеряют всё в секундах. Кроме того, для определения времени человек различает утро, день, вечер и ночь. Это зависит, прежде всего, от того, где расположено Солнце относительно отдельного меридиана.
А вот средние солнечные сутки используются для точного определения времени.
Это время между двумя относительными кульминациями среднего экваториального Солнца на одном меридиане. Лучше сказать, что средние солнечные сутки соответствуют среднему значению истинных солнечных.
Эклиптическое Солнце размеренно двигается со средней скоростью Солнца. Сходятся они примерно 3 января и 4 июля.
Экваториальное также равномерно, но совпадает с эклиптическим солнцем в точке весеннего равноденствия. Среднее экваториальное солнце постоянно и равномерно относительно истинному солнечному времени.
Эклиптика
Поясное время
В общем, используется оно в основном в географии.
Из школьных знаний нам известно, что Земля делится на меридианы. Всего их 24 и они отстают друг от друга на 15 градусов долготы.
Принято считать, что начальный меридиан с нулевой долготой является основным. Его ещё называют всемирным.
Меридианы простираются с запада на восток.
Такое время в соседних поясах отличается на один час. Для того, чтобы вычислить время отдельного пояса, необходимо узнать номер пояса.
Меридианы
Собственно говоря, поясное время это время часового пояса. Принято считать, что день состоит из 24 часов и начинается в полночь.
Декретное время
Например, на территории России выделено на 9 часовых поясов. В 1930 году определили понятие декретного времени. К поясному добавили один час.
Чаосвые пояса мира
Декретное время также называют московским.
Это определение времени по подразумевает использование времени соседнего пояса. Иначе говоря, декретное время это поясное время плюс один час.
По новым понятиям его называют местным временем.
Эфемеридное время
Это шкала времени, определяющая секунды. Расчёт такого времени не зависит от скорости вращения Земли.
Вдобавок, оно является основной единицей времени. Ввел это понятие в 1952 году Дж. М. Клеменс.
Эфемеридное время постоянно и применяется, на самом деле, для удобства исчисления.
«Отнять у человека час времени, отнять у человека жизнь-разница в масштабах»
Франк Герберт
Как видно, время отражает продолжительность чего-либо. Надо полагать, это самое уникальное течение и величина, которую определил человек. Помимо всего, для его расчёта придумали множество способов.
Время
Безусловно, время очень много значит для человека. Так как это одна из основных составляющих его жизни.
Что будет дальше покажет нам время.
Источник
