Режим тренировки Edu
Баллы скрыты. Решайте по частям: открывайте подсказки и ответ только когда застряли, отмечайте решённое.
Большинство физических величин имеют определенную размерность, т.е. измеряются в определенных единицах измерения. Любая система единиц измерения содержит основные единицы (для которых существуют определенные эталоны) и производные единицы, которые выражаются через основные единицы.
1.1. Паскаль.
Блез Паскаль (фр. Blaise Pascal); (годы жизни 1623 -1662)
- французский математик, физик, литератор, философ, теолог; один из основателей математического анализа, теории вероятностей; создатель первых образцов счетной техники, автор основного закона гидростатики. Его именем названа единица измерения давления в системе СИ.
Подумай, откуда появляется давление в жидкости — что давит на единицу площади поверхности.
Воспользуйся определением давления как силы, действующей на единицу площади: запиши размерность давления через размерности силы и площади.
- Запиши размерность силы через основные единицы СИ, пользуясь механическим выражением силы.
- Запиши размерность площади как квадрат длины.
- Подставь размерности силы и площади в отношение для давления.
- Выразите размерность давления через базовые единицы СИ.
1.1 Паскаль.
1.1.1 Выразите единицу измерения давления Паскаль через основные единицы измерения системы СИ.
Что физически измеряет давление в данном контексте? Нарисуй силу, действующую на участок поверхности, и подумай, какие основные величины участвуют в этой картинке.
Запиши определение давления как отношениe соответствующей силы к площади и вырази размерность силы через основные единицы массы, длины и времени (без подстановки чисел).
- Представь силу через массу и ускорение и выпиши её размерность в терминах [kg], [m], [s].
- Выпиши размерность площади в терминах [m].
- Раздели размерность силы на размерность площади, не выполняя численных операций.
- Вырази искомую размерность давления [p] из полученной системы.
Размерность единицы давления выражается цепочкой формул
1.1.2 А в каких единицах измерял давление сам Блез Паскаль? В дюймах ртутного столба - гидростатическое давление, которое создает столб ртути высотой в 1 дюйм. Чему равна единица давления Б. Паскаля в единице системы СИ - Паскалях.
1 дюйм равен 2,54 см; плотность ртути
Подумай, какое давление создаёт столб жидкости высотой 1 дюйм: от чего оно зависит?
Применяй формулу гидростатического давления
- Переведи 1 дюйм в метры.
- Подставь численные значения
, и высоты в формулу . - Вычисли произведение, чтобы получить давление в СИ.
- Выразите давление 1 дюйма ртути в Паскалях.
По формуле для гидростатического давления
1.2 . Джоуль

Джеймс Прескотт Джоуль (годы жизни 1818 – 1889) – английский физик, внесший значительный вклад в развитие термодинамики. Его именем названа единица измерения работы и энергии в системе СИ.
Подумай, через какие базовые величины в системе СИ выражаются механические величины. Представь процесс подъёма тела на высоту — какие физические величины при этом участвуют и в каких единицах они заданы?
Воспользуйся размерностным подходом: энергия (работа) равна произведению силы на пройденный путь; для численного перехода найди работу при подъёме тела массой 1 фунт на высоту 1 фут, пользуясь выражением
- Запиши размерность силы через основные единицы СИ:
.кг м с - Используя шаг 1, запиши размерность энергии как произведение силы и длины:
.кг м - Переведи 1 фут и 1 фунт в метры и килограммы и подставь эти величины и
в выражение для работы одного футо‑фунта. - Выразите численное значение работы (одного футо‑фунта) в джоулях из полученной записи.
1.2 Джоуль
1.2.1 Выразите единицу измерения энергии Джоуль через основные единицы системы СИ.
Подумай, через какие базовые единицы выражается энергия в механике: что входят в формулу работы?
Используй связь
- Запиши размерность силы как
.кг м с - Умножь эту размерность на метр.
- Собери показатели одинаковых единиц.
- Выразите Джоуль через основные единицы СИ.
Единица энергии имеет размерность (из

1.2.2 А в каких единицах измерял работу Дж. П. Джоуль? В футо-фунтах - работа, которую необходимо совершить, чтобы поднять тело массой 1 фунт на высоту 1 фут. Чему равна единица измерения работы Дж.П. Джоуля в единице системы СИ - Джоулях?
1 фут равен 30,5 см; 1 фунт равен 450 г.
Работа подъёма массы в поле тяжести равна массе, умноженной на ускорение и высоту — представь поднимаемый объект.
Применяй формулу
- Переведи 1 фут в метры и 1 фунт в килограммы.
- Подставь эти значения и
в формулу . - Вычисли произведение, чтобы получить работу в джоулях.
- Выразите значение футо-фунта в Джоулях.
Работа в поле тяжести рассчитывается по формуле
1.3 . Ом
Георг Симон Ом (нем. Georg Simon Ohm) (годы жизни 1789 – 1854) – немецкий физик, теоретически вывел и экспериментально подтвердил закон, выражающий связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. Его именем названа единица измерения электрического сопротивления в системе СИ.
1.3 Ом
1.3.1 Выразите единицу измерения сопротивления Ом через основные единицы системы СИ.
С помощью закона Ома и определения электрических величин получим

1.3.2 Во времена исследований Г.С. Ома еще не существовало строгих понятий силы тока, напряжения, электрического сопротивления. Поэтому фактический Г.С. Ом в качестве единицы сопротивления использовал сопротивление единицы длины медного провода – сантиметр. Рассчитайте, чему равно сопротивление 1 Ом в «медных» сантиметрах.
Удельное сопротивление меди
Для провода сопротивление связано с удельным сопротивлением, длиной и площадью поперечного сечения — что произойдёт при уменьшении длины до сантиметра?
Используй формулу проводника
- Переведи площадь
в м^2 и длину 1 см в метры.м м - Подставь
, полученные и в формулу . - Вычисли значение сопротивления для «медного сантиметра» в омах.
- Выразите, сколько «медных сантиметров» соответствует 1 Ом, решив обратную задачу из полученного значения.
Из формулы для сопротивления проводника
2.1 Выразите единицу длины
Запишем формулу для Планковской длины, используя неизвестные показатели степеней:
Приравнивая показатели степеней одинаковых единиц, получим систему уравнений для неизвестных показателей
Тогда формула для планковской длины имеет вид:
Подстановка значений дает:
2.2 Выразите единицу времени
Формулу для планковского времени проще всего получить из очевидного выражения:
2.3 Выразите единицу массы
Для расчета планковской массы поступаем аналогично п. 2.1
Окончательно, формула для планковской массы имеет вид:
Подстановка значений дает: