Długość

Długość jest jedną z podstawowych wielkości fizycznych. Jest to jeden z wymiarów przestrzeni. Długość pozwala nam ustalić położenie ciała fizycznego w przestrzeni względem innego ciała. Wielkość tę wyrażamy w układzie SI w metrach.

Do niedawna metr definiowano w oparciu o pewną fundamentalną zasadę - prędkość światła w próżni jest stała. Skoro tak, to w ściśle określonym czasie przebyta przez światło droga jest zawsze i wszędzie jednakowa. Zmierzono ten czas.

Metr jest to długość drogi przebytej w próżni przez światło w czasie 1/299 792 458 s.

Od 20 maja 2019 roku obowiązuje następująca definicja metra:

metr, oznaczenie m, jest to jednostka SI długości. Jest ona zdefiniowana poprzez przyjęcie ustalonej wartości liczbowej prędkości światła w próżni c, wynoszącej 299 792 458, wyrażonej w jednostce m/s, przy czym sekunda zdefiniowana jest za pomocą częstotliwości cezowej ∆ν_Cs;

Jeszcze wcześniej do określania metra używano różnych wzorców:

odległość między dwoma nacięciami na sztabie z bardzo trwałego stopu platynowo-irydowego, przechowywanego w specjalnych warunkach w Sevres pod Paryżem;
1/10 000 000 odległości od bieguna północnego do równika mierzonej wzdłuż południka przechodzącego przez Paryż;
1650763,73 długości fali linii 2p₁₀-5d₅ emitowanej przez atomy izotopu ⁸⁶Kr podczas wyładowania elektrycznego.

Jak widać obecny wzorzec jednego metra jest prosty, bardzo dokładny, niezniszczalny, dostępny i niezmienny.

Poniżej zestawiono inne jednostki długości:

Nazwa jednostki	Symbol	Przelicznik	Opis
jednostka astronomiczna	AU	1 AU = 149 600 000 m (wartość przybliżona)	Jest to średnia odległość Ziemi od Słońca
parsek	pc	1 pc = 3,0857 x 10 ¹⁶ m = 3,26 roku świetlnego (wartość przybliżona)	Jest to odległość,przy której paralaksa roczna jest równa jednej sekundzie łuku; legalna jednostka długości
angstrem	Å	10 ^-10 m	obecnie nielegalna jednostka długości
cal (ang. inch)	in	1 in = 25,4 mm = 0,0254 m	Angielska i amerykańska jednostka długości.
stopa (ang. foot)	ft	1 ft = 12 in = 0,3048 m	Angielska i amerykańska jednostka długości.
jard (ang. yard)	yd	1 yd = 3 ft = 36 in = 0,9144 m	Angielska i amerykańska jednostka długości.
mila lądowa(ang. mile)	M, mile	1 M = 1760 yd = 1609,344 m	Angielska i amerykańska jednostka długości.
mila morska	NM, n mile	1 NM = 1852 m	Legalna jednostka długości stosowana w żegludze
rok świetlny	-	1 r.ś = 9,46 x 10¹⁵ m = 0,307 pc (wartość przybliżona)	Jest to odległość, jaką światło pokonuje w ciągu 1 roku.
mikron	µ	1 µ = 10^-6 m = 1 µm	Rzadko stosowana nazwa równoważna mikrometrowi; jednostka nielegalna

Ciekawostki

Poniżej kilka przykładowych odległości, z którymi mamy do czynienia w przyrodzie:

Wielkość	Odległość
odległość do najbliższej galaktyki	24 000 000 000 000 000 000 000 m
średnica Drogi Mlecznej	1000 000 000 000 000 000 000 m
odległość do gwiazdy Alpha Centauri	42 000 000 000 000 000 m
odległość Ziemi do Słońca	149 597 870 691 m
promień Ziemi	6 400 000 m
wysokość Mount Everest	8 850 m
wysokość człowieka	1,8 m
grubość kartki papieru	0,000 1 m
rozmiar największego wirusa	0,000 000 7 m
promień atomu wodoru	0,000 000 000 05 m
promień protonu	0,000 000 000 000 001 m

Ciekawostki

Gdyby to było możliwe, to podróż na Słońce pieszo zajęłaby nam ponad 3500 lat, rowerem około 1500 lat, samochodem 170 lat.

Ciekawostki

Światło potrzebuje około 8 minut na pokonanie odległości ze Słońca do Ziemi. Patrząc na naszą gwiazdę widzimy ją taką, jaką była właśnie 8 minut temu. Gdyby na Słońcu zdarzyło się coś spektakularnego, na przykład jakiś wybuch, zobaczylibyśmy to zjawisko dopiero po 8 minutach.

Inne zagadnienia z tej lekcji

Czas

Czas jest podstawową wielkością fizyczną. Opisuje ona kiedy zachodzą i jak długo trwają zdarzenia. Jednostką czasu w układzie SI jest sekunda.

Masa

Masa charakteryzuje ciała fizyczne pod względem ich zdolności do stawiania oporu podczas zmian ruchu. 1 kilogram jest równy masie wzorca platynowo-irydowego przechowywanego w Sevres pod Paryżem.

Test wiedzy

Sprawdź swoje umiejętności z materiału zawartego w tej lekcji.

Wybrane karty pracy

Figury o równych bokach

Rysowanie figur