Уртыг хэмжих

Уртыг яаж хэмждэг билээ? Юуны түрүүнд урт нь ер өөрчлөгддөггүй нэг саваа эсвэл тууз хэрэгтэй. Тэгээд тэр туузаа уртыг нь хэмжих гэсэн зүйлтэйгээ жиших замаар хэмжинэ. Гэтэл энэ туузныхаа уртыг өөрчлөгдөхгүй байгаа гэдгийг юутай харьцуулж мэдэх юм бэ? Энэ хүндрэл нь хугацааг цагаар хэмжихэд гарч байсан хүндрэлтэй яг адилхан учраас хоёуланг нь төстэй аргаар шийдэж болно. Товчхондоо бол зарим материалаар хийсэн багажаар уртыг хэмжвэл өөр бусад материалаар хийсэн багаж ашигласнаас физикийн хуулиуд илүү хялбар байдаг бөгөөд ийм материалуудыг «хатуулаг чанар сайтай» гэж ярьдаг.

Гадаргуу дээр шугамнууд зурагт үзүүлсэн байдлаар байрласан бөгөөд гадаргуугийн дээд хэсэг халуун, доод хэсэг хүйтэн. Ногоон нь хуванцар, хүрэн нь тугалган, цэнхэр нь төмөр шугам. Эдгээр шугаман дээрх зурааснуудаар шагайн байрлалыг хэмжээд, хугацаанаас хамаарсан хамаарлыг нь баруун гар талын графикт дүрсэлсэн. Тасархай улаан зураас нь шугамнуудын хэмжилтийн тоон утганд температураас хамаарсан засвар хийх замаар гаргасан тооцоо.

Дээрхийг арай дэлгэрүүлж тайлбарлая. Хуванцар болон тугалган шугаман дээр нэг жижигхэн хэрчмийг эх болгож авч гүйлгэж байгаад (сантиметрийн шугаман дээр байдаг шиг) уртын хуваарь зуржээ гэж бод. Тэгээд маш толигор гадаргуу дээр хоёр шугамаа зэрэгцүүлээд тавья. Энэ толигор гадаргуу маань зарим газраа халуун, зарим газраа хүйтэн байдаг бол хоёр шугамын хуваариуд хоорондоо зөрж ирнэ. Одоо нөгөө гадаргуугийнхаа нэг захаас нөгөө зах руу нь шагай ч юм уу нэг жижигхэн биет гулсуулж туршилт хийвэл, тугалган шугамын зурааснуудын хувьд шагай жигд хурдтай боловч хуванцар шугамаар уртыг хэмжихээр шагайн хурд жигд биш, халуун газар удаашраад, хүйтэн газар хурдан яваад байгаа нь харагдана. Цаашлаад бүр нарийн ажиглавал, тугалган шугамаар хэмжсэн үед ч шагайн хурд бас яг жигд биш нь мэдэгдэх бөгөөд төмөр шугам ашигласнаар шагайн хурд илүү жигд болж ирнэ.

Мэдээж төмөр ч гэсэн яг төгс байж чадахгүй. Гадаргуугийн нэг цэгээс нөгөө цэг дэх халуун хүйтний зөрөө их бол төмөр шугамаар уртыг хэмжээд ч шагайн хурд цэгээс цэгт мэдэгдэхүйц өөрчлөлттэй болж ирнэ. Тэгэхээр төмрөөс ч илүү «хатуулаг чанар» бүхий материал байдаг бол тэр материалаар хийсэн шугамаар уртыг хэмжсэнээр шагайн хурд бүр илүү жигд болж хэмжигдэх байх гэсэн таамаг гарна. Гэхдээ тэр шинэ материал нь бодит материал юм болохоор хичнээн ч нарийн байсан гэсэн яг төгс үр дүн өгнө гэдэг эргэлзээтэй. Иймд ерөөсөө шинэ материал хайхаа болиод, төмөр шугамаар хэмжсэн хэмжилтийн тоон утганд температураас хамаарсан засвар хийх замаар шагайн хурдыг жигд болгож хэмжих боломжтой байж мэднэ гэсэн санаа ч төрнө. Үе үеийн судлаачдын олон нарийн туршилтын үр дүнд ямар ч байсан туршилтын нарийвчлалын хүрээнд ийм засвар хийж болдог нь батлагдсан байгаа. Мөн төмрөөс гадна олон бодисыг ингэж судалж болох бөгөөд эцэстээ бүгдээрээ хоорондоо нийцтэй нэг л уртын хэмжээг өгдөг. Өөрөөр хэлбэл байгаль дээр «урт» гэдэг зүйл нэг л байдаг гэсэн үг. Жишээлбэл төмрийн уртыг температураас яаж ч хамаардаг гэж үзэж яаж ч засвар хийгээд шагайн хурдыг тогтмол болгож болдоггүй байж болох байсан учир уртыг нарийвчлалтай хэмжих арга олддог явдал нь өөрөө байгалийн тулгуур хууль юм.

Advertisements
This entry was posted in Физик, Харьцангуйн онол and tagged , , . Bookmark the permalink.

Хариулт үлдээх

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Өөрчлөх )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Өөрчлөх )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Өөрчлөх )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Өөрчлөх )

Connecting to %s