Номер 1, страница 66 - гдз по физике 9 класс учебник Исаченкова, Сокольский

1. Время и его измерение.

Время — это одна из фундаментальных физических величин, ключевая координата пространства-времени, которая характеризует длительность и последовательность событий. В нашем повседневном восприятии время течет непрерывно и необратимо из прошлого через настоящее в будущее. Это свойство известно как «стрела времени».

В классической физике Исаака Ньютона время считалось абсолютным, то есть оно текло одинаково для любого наблюдателя в любой точке Вселенной. Однако в начале XX века теория относительности Альберта Эйнштейна показала, что время является относительным. Его течение может замедляться или ускоряться в зависимости от скорости движения наблюдателя и от силы гравитационного поля (например, рядом с массивными объектами, такими как звезды и черные дыры, время течет медленнее).

Измерение времени

Измерение времени основано на сравнении длительности какого-либо процесса с эталонным процессом, который повторяется через строго определенные, равные промежутки. В качестве таких эталонов могут выступать различные периодические явления.

Исторически первыми эталонами для измерения времени служили естественные астрономические циклы:

• Сутки — период полного оборота Земли вокруг своей оси.
• Месяц — период смены фаз Луны.
• Год — период полного оборота Земли вокруг Солнца.

Единицы измерения времени

Основной единицей измерения времени в Международной системе единиц (СИ) является секунда (обозначение: с или s). Изначально секунда определялась как часть солнечных суток. Однако из-за неравномерности вращения Земли потребовался более точный и стабильный эталон. Современное определение секунды основано на свойствах атома:

Одна секунда — это время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Помимо секунды, широко используются и другие, более крупные единицы времени:

• Минута (мин): $1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$
• Час (ч): $1 \text{ ч} = 60 \text{ мин} = 3600 \text{ с}$
• Сутки (сут): $1 \text{ сут} = 24 \text{ ч} = 86 400 \text{ с}$
• Неделя (нед): $1 \text{ нед} = 7 \text{ сут}$
• Год: календарный год составляет 365 или 366 (в високосный год) суток.
• Век (столетие): $1 \text{ век} = 100 \text{ лет}$

Приборы для измерения времени

Приборы, предназначенные для измерения времени, называются часами. Они эволюционировали от простейших до невероятно сложных и точных устройств.

• Солнечные часы — одни из древнейших приборов, определяющих время по длине и положению тени от стержня (гномона). Их главный недостаток — они работают только в ясный солнечный день.
• Водяные (клепсидра) и песочные часы — измеряли время по количеству вытекшей воды или пересыпавшегося песка. Они не зависели от времени суток, но измеряли лишь небольшие промежутки времени и обладали невысокой точностью.
• Механические часы — появились в Средневековье. Их работа основана на использовании колебательной системы (маятника в стационарных часах или системы «балансир-спираль» в наручных) и источника энергии (гири или пружины). Они стали первым по-настоящему точным бытовым прибором для измерения времени.
• Кварцевые часы — получили распространение в XX веке. В их основе лежит пьезоэлектрический эффект: кристалл кварца под действием электрического тока колеблется с очень высокой и стабильной частотой ($32 768$ раз в секунду). Электронная схема подсчитывает эти колебания и преобразует их в показания времени. Кварцевые часы намного точнее механических.
• Атомные (квантовые) часы — самые точные из существующих на сегодняшний день приборов для измерения времени. Они используют в качестве эталона частоты естественные колебания атомов (например, цезия-133). Погрешность лучших атомных часов составляет около одной секунды за сотни миллионов лет. Именно они используются для поддержания всемирного координированного времени (UTC).

Для измерения коротких промежутков времени используются специальные приборы — секундомеры и таймеры.

Ответ: Время — это фундаментальная физическая величина, характеризующая длительность и последовательность событий. Его измерение заключается в сравнении длительности процесса с эталонным периодическим процессом. Основной единицей времени в системе СИ является секунда, которая определяется на основе частоты колебаний атома цезия-133. Для измерения времени используются различные приборы — от древних солнечных до современных сверхточных атомных часов.