内容正文:
第四章
牛顿运动定律
第三节 力学单位制
“天宫二号”上的空间冷原子钟
洛克希德·马丁公司
洛克希德·马丁公司是世界第一武器生产商
1999年9月23日,对于美国的火星探测来说是一个黑色的日子。在这一天,美国发射的“火星气候轨道器”在即将进入预定轨道的时候,突然间从科学家的视线中失踪了……
公制和英制“混岗”,让两亿美元打了水漂
原来,在洛克希德·马丁公司提供的数据中是以“磅力”为单位计算推力的,而预测飞船轨道的模型是以“牛顿”为单位的。其实,在公制单位中,牛顿是力的单位;在英制单位中,磅则为质量的单位,1磅(lb)=0.4535924千克(kg)。
航天失败的教训,能否加快米制的推广
1863年,美国国家科学院成立,并呼吁推广米制。但国会只愿意从法律上认可米制,允许美国人根据自己的意愿采用新计量单位。美国对于“米制”的抵制,大多是源于人们对于传统的坚守。
一位退休教授拉罗斯·莱特这样说:“大部分国家在最初采用公制计量单位时都会遇到阻力。人们不愿意破坏传统,因为这已经是他们认知和控制世界的一种方式。”
秦始皇统一度量衡
国际单位制(international system of units)
国际单位制很快就被世界上大多数国家采用,有力促进了各国间的贸易往来和科学技术交流。
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号
长度 l 米 m
质量 m 千克 kg
时间 t 秒 s
电流 I 安[培] A
热力学温度 T 开[尔文] K
物质的量 N 摩[尔] mol
发光强度 I 坎[德拉] cd
国际单位制(international system of units)
基本单位
导出单位
国际单位制
用基本物理量的单位根据物理量之间的关系所推导出的其他物理量的单位叫导出单位。
基本物理量
米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)
力学
电学
热力学
化学
光学
公式
速度的单位是m/s
m
s
N
kg
m/s2
所以1N=1kg·m/s2
导出量
“天宫二号”上的空间冷原子钟
随着科学技术的发展,测量的精度和范围不断发展。如图4–18所示为我国自行研制的世界上最先投入使用的空间冷原子钟。用它计时,2 000万年才误差1 s,它将目前人类在太空的时间计量精度提高了1~2个数量级,使我国天基冷原子传感器