Из истории метрологии

Кадр 1

ИЗ ИСТОРИИ МЕТРОЛОГИИ МЕТР КИЛОГРАММ СЕКУНДА Диафильм по физике для 6-го класса

Кадр 2

Измерения составляют неотъемлемую часть любого производства, любого научного исследования. По состоянию измерительных средств можно судить о техническом уровне предприятия, о качестве выпускаемой им продукции.

Кадр 3

И поиск новых закономерностей в природе, и изучение свойств веществ, и исследования космоса и микромира опираются на точные измерения.

Кадр 4

«Наука начинается с тех пор, как начинают измерять». Д. И. Менделеев. Трудно переоценить роль и значение метрологии—науки о мерах, о единстве и точности измерений.

Кадр 5

История мер — это история цивилизации. Уже у первобытного человека, изготовлявшего простейшие орудия и посуду, возникла потребность в мерах. За изготовлением орудий из камня. Топор. Наконечник копья. Зубчатая пластинка. Образцы орудий палеолита и неолита.

Кадр 6

I. МЕРЫ ДЛИНЫ Самыми первыми мерами длины служили части тела человека, что было удобно—меры всегда «под рукой». Этот период в истории мер продолжался вплоть до конца XVIII века. В древнем Египте, Греции, Вавилонии длину мерили локтями. Локоть египетский—0,45 м. Локоть греческий—0,51 м. Локоть вавилонский—0,54 м.

Кадр 7

Длина сустава большого пальца (дюйм), палец и ладонь тоже служили единицами длины. Измерение локтями и пальцами у древних египтян. 1 локоть = 6 ладоням=24 пальцам.

Кадр 8

На этом осколке каменной плиты (древнейшем памятнике Египта)—записи о подъеме воды в Ниле. Попробуйте оценить эти данные в метрах и сравните результаты. Сделайте вывод. „Нил поднялся на 3 локтя и 10 пальцев“. „Подъем Нила: 2 локтя, 2 ладони, 2½ пальца“.

Кадр 9

На Руси для измерения длины пользовались пядями и саженями — косой и маховой.

Кадр 10

А король Англии Генрих I установил меру «ярд» — расстояние от кончика его носа до конца среднего пальца вытянутой руки. Позднее был изготовлен пруток длиной в ярд (0,9 м).

Кадр 11

В средние века единицей длины служил шток — «длина ступней 16 человек, выходящих от заутрени в воскресенье». 1/16 этой цепочки составляла фут (ступня). Фут английский — 0,305 м. Фут испанский — 0,278 м. Фут французкий — 0,325 м.

Кадр 12

Однако все эти меры не годились для определения больших расстояний. Их мерили полетом стрелы, переходами. Индейцы говорили: «Едешь 20 снов», то есть суток.

Кадр 13

Места для соревнований размещались стадиями (отсюда слово стадион). Стадий — это расстояние, пройденное человеком за время от появленія первого луча Солнца до момента, когда весь солнечный диск окажется над горизонтом.

Кадр 14

Были и очень забавные меры. В Сибири путь измеряли буками. Бука — это расстояние, на котором человек перестает видеть раздельно рога быка.

Кадр 15

Балтийские моряки говорили, что до берега, например, осталось три трубки ходу. Трубка—расстояние, пройденное судном за время, пока моряк курит трубку, не вынимая ее изо рта. Укажите причины, по которым меры, названные в кадрax № 12—15, не могут служить мерами в строгом значении этого слова.

Кадр 16

Интересен факт, что в Египте существовали локти царские и народные. Владелец получал плату большей мерой (царскими локтями), а платил меньшей (народными локтями).

Кадр 17

Аналогичные факты наблюдались и в России: сохранились жалобы населения на уменьшенные меры. Лавка мелкого торговца (начало XX века).

Кадр 18

II. МЕРЫ МАССЫ И ВРЕМЕНИ Какой народ и когда ввел в употребление весы, мы не знаем. До нас дошли изображения весов в памятниках Египта, Греции, Ва-вилонии II—I тысячелетий до нашей эры.

Кадр 19

Люди заметили, что масса одного зерна практически постоянна, и приняли ее за единицу массы. Долго называлась граном, то есть зерном, единица аптекарской массы. Мера массы драгоценных камней (1 карат-0,2 г.) это масса семени боба.

Кадр 20

Появление гирь связано с интенсивным развитием обмена продуктами и с необходимостью в измерении масс самых разнообразных веществ.

Кадр 21

Исконно русской мерой массы была гривна (=0,409 кг), переименованная затем в фунт, равный 96 золотникам (1 золотник≈0,0043 кг).

Кадр 22

К началу XX века в России сложилась следующая система мер массы: 1 ласт = 72 пудам; 1 пуд = 40 фунтам (гривнам); 1 фунт = 32 лотам = 96 золотникам; 1 золотник = 96 долям. А теперь выразите в кг массу медной гирьки князя Владимира (XX век) в 516,5 долям.

Кадр 23

Единицы времени извесны очень давно. Наблюдая за периодичностью смены сезонов, дня и ночи, еще древние вавилоняне ввели год и сутки.

Кадр 24

Затем они разделили сутки на 24 часа, час на 60 минут и 3600 секунд. Секунда определена как 1/86 400 часть суток. Этимы единицами мы пользуемся и сейчас.

Кадр 25

Для измерения времени пользовались часами самой разнообразной конструкции.

Кадр 26

III. УПОРЯДОЧЕНИЕ МЕР Памятники старины говорят не только о существовании мер, но и о попытках надзора за их правильностью. На коленях статуи вавилонского царя Гудеа (2000 лет до н. э.) линейка в 1/2 царского локтя — как образец меры.

Кадр 27

На Руси упорядочение мерначалось еще в X веке. Это было вызвано потребностями внутреннего и внешнего рынков. "... ежели некони установлено есть и поручено есть епископам градские и везде всякие меры и спуды и весы... баюсти без пакости, ни умножити, ни умалити..." Из устава Владимира Святославовича, Киев, X век. Исторические документы свидетельствуют об оживленных торговых связях Руси с Западом (Византия, Рим и др.) и Востоком (Средняя Азия, Персия и др.).

Кадр 28

А в XVII веке царь Федор Алексеевич ввел регулярную поверку мер, которые затем клеймились «орленой печатью». Применение «неорленых мер» запрещалось под страхом смертной казни. Старинные «орленые» гири.

Кадр 29

В 1725 году вышел спеціальный указ Петра I о мерах, но тем не менее в торговле повсеместно царило обмериваніе, обвешиваніе и полнейшая неразбериха. Предлагалось «в тех местах, где настоящих гирь не имеется, употреблять пушечные ядра, которых в крепостях довольно есть».

Кадр 30

Наиболее полным был указ 1797 года «Об учреждении повсеместно в Российской империи верных весов питейных и хлебных мер», который узаконил набор гирь в 1, 3, 9 и 27 фунтов.

Кадр 31

В 1842 году в России была организована государственная служба мер и весов, начало работать первое метрологическое учреждение. С 1892 года его возглавил Д. И. Менделеев. Он произвел полную перестройку метрологического дела в России, наладил надзор за имеющимися в обращении мерами. Главная палата мер и весов.

Кадр 32

К концу XVIII века в каждой стране сложилась своя система мер. Это очень затрудняло торговлю, культурные связи. Миру нужна была единая система мер. Она родилась в революционной Франции.

Кадр 33

На заседании Комиссии парижской Академии наук в основу новую метрической системы было решено положить природные единицы: метр— 1/40 000 часть земного меридиана, килограмм—массу кубического дециметра чистой воды при 4°C.

Кадр 34

Прототип метра и футляры, в которых он хранится. Изготовленные эталоны метра и килограмма хранили в Архиве Французской республики. Последующие измерения дали новые значения длины меридиана, а следовательно, и метра, и дециметра. Поэтому эталоны метра и килограмма, принятые за единицы длины и массы, стали условными, а не природными. Прототип килограмма и щипцы для его извлечения из-под колпаков.

Кадр 35

К концу XIX века метрическую систему приняли все страны Европы кроме Англии и царской России. В 1918 году она была введена в нашей стране Декретом Совета Народных Комиссаров, а к концу 1927 года вытеснила из обращения все другие единицы.

Кадр 36

Декретом Совета Народных Комиссаров предлагалось: «Положить в основание всех измерений международную метрическую систему мер и весов с десятичными подразделениями и производными. Принять за основу единицы длины — метр, а за основу единицы веса (массы) — килограмм. За образцы основных единиц метрической системы принять копию международного метра, носящую знак № 28, и копию международного килограмма, носящую знак № 12, изготовленные из иридистой платины, переданные России первой Международной конференцией мер и весов в Париже в 1889 году и хранимые ныне в Главной палате мер и весов в Петрограде».

Кадр 37

Эталонная установка для определения метра.

Кадр 38

Успехи квантовой электроники позволили измерить секунду независимо от параметров вращения Земли. В 1967 году дано новое определение «атомной» секунды через число периодов излучения атома цезия. Основные объекты службы времени.

Кадр 39

Ведутся работы по созданию эталона килограмма, который будет представлять массу строго определенного количества однородных молекул. Работы возглавляет Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ).

Кадр 40

Эта «лестница точности» дает представление о том, как производится поверка мер и измерительных приборов.

Кадр 41

Каждый раз, когда мы берем в руки часы, гирю или линейку, то через эстафету поверочной службы мы незримо прикасаемся к государственным эталонам СССР.

Кадр 42

Точность современных измерений исключительно высока. Однако метрологи работают над дальнейшим ее повышением, чтобы перед человеком открылись неведомые пока тайны Вселенной.

Кадр 43

Диафильм сделан по программе, утвержденной Министерством просвещения СССР Автор Е. ГРЕЙДИНА Художник Л. ВОРОБЬЕВА Художественный редактор В. СИНЮКОВА Редактор В. ЧЕРНИНА © Студия «Диафильм» Госкино СССР, 1980 г. 101000, Москва, Центр, Старосадский пер., 7 Д-289-80 Цветной 0-30

Кадр 44