1. 急求有關於物理測量的幾個小故事
有一天,國王派人來催阿基米德進宮匯報。他妻子看他太臟了,就逼他去洗澡。他在澡堂洗澡的時候,腦子里還想著稱量皇冠的難題。突然,他注意到,當他的身體在浴盆里沉下去的時候,就有一部分水從浴盆邊溢出來。同時,他覺得入水愈深,則他的體量愈輕。於是,他立刻跳出浴盆,忘了穿衣服,就跑到人群的街上去了。一邊跑,一邊叫:「我想出來了,我想出來了,解決皇冠的辦法找到啦!」
他進皇宮後,對國王說:「請允許我先做一個實驗,才能把結果報告給你。」國王同意了。阿基米德將與皇冠一樣重的金子、一塊銀子和皇冠,分別一一放在水盆里,看金塊排出的水量比銀塊排出的水量少,而皇冠排出的水量比金塊排出的水量多。
阿基米德對國王說:「皇冠摻了銀子!」國王看了實驗,沒有弄明白,讓阿基米德給解釋一下。阿基米德說:「一公斤的木頭和一公斤的鐵比較,木頭的體積大。如果分別把它們放入水中,體積大的木頭排出的水量,比體積小的鐵排出的水量多。我把這個道理用在金子、銀子和皇冠上。因為金子的密度大,而銀子的密度小,因此同樣重的金子和銀子,必然是銀子的體積大於金子的體積。所 以同樣重的金塊和銀塊放入水中,那麼金塊排出的水量就比銀塊的水量少。剛才的實驗表明,皇冠排出的水量比金塊多,說明皇冠的密度比金塊的密度小,這就證明皇冠不是用純金製造的。」阿基米德有條理的講述,使國王信服了。實驗結果證明,那個工匠私吞了黃金。
阿基米德的這個實驗,就是「靜水力學」的胚胎。但他並不停留在這一點上,繼續深入研究浮體的問題。結果發現了自然科學中的一個重要原理——阿基米德定律。即:把物體浸在一種液體中時,所排開的液體體積,等於物體所浸入的體積;維持浮體的浮力, 跟浮體所排開的液體的重量相等。
2. 光速測量的小故事
光速的測定在光學的發展史上具有非常特殊而重要的意義。它不僅推動了光學實驗,也打破了光速無限的傳統觀念;在物理學理論研究的發展里程中,它不僅為粒子說和波動說的爭論提供了判定的依據,而且最終推動了愛因斯坦相對論理論的發展。
在光速的問題上物理學界曾經產生過爭執,開普勒和笛卡爾都認為光的傳播不需要時間,是在瞬時進行的。但伽利略認為光速雖然傳播得很快,但卻是可以測定的。1607年,伽利略進行了最早的測量光速的實驗。
伽利略的方法是,讓兩個人分別站在相距一英里的兩座山上,每個人拿一個燈,第一個人先舉起燈,當第二個人看到第一個人的燈時立即舉起自己的燈,從第一個人舉起燈到他看到第二個人的燈的時間間隔就是光傳播兩英里的時間。但由於光速傳播的速度實在是太快了,這種方法根本行不通。但伽利略的實驗揭開了人類歷史上對光速進行研究的序幕。
1676年,丹麥天文學家羅麥第一次提出了有效的光速測量方法。他在觀測木星的衛星的隱食周期時發現:在一年的不同時期,它們的周期有所不同;在地球處於太陽和木星之間時的周期與太陽處於地球和木星之間時的周期相差十四五天。他認為這種現象是由於光具有速度造成的,而且他還推斷出光跨越地球軌道所需要的時間是22分鍾。1676年9月,羅麥預言預計11月9日上午5點25分45秒發生的木衛食將推遲10分鍾。巴黎天文台的科學家們懷著將信將疑的態度,觀測並最終證實了羅麥的預言。
羅麥的理論沒有馬上被法國科學院接受,但得到了著名科學家惠更斯的贊同。惠更斯根據他提出的數據和地球的半徑第一次計算出了光的傳播速度:214000千米/秒。雖然這個數值與目前測得的最精確的數據相差甚遠,但他啟發了惠更斯對波動說的研究;更重要的是這個結果的錯誤不在於方法的錯誤,只是源於羅麥對光跨越地球的時間的錯誤推測,現代用羅麥的方法經過各種校正後得出的結果是298000千米/秒,很接近於現代實驗室所測定的精確數值。
1725年,英國天文學家布萊德雷發現了恆星的「光行差」現象,以意外的方式證實了羅麥的理論。剛開始時,他無法解釋這一現象,直到1728年,他在坐船時受到風向與船航向的相對關系的啟發,認識到光的傳播速度與地球公轉共同引起了「光行差」的現象。他用地球公轉的速度與光速的比例估算出了太陽光到達地球需要8分13秒。這個數值較羅麥法測定的要精確一些。菜德雷測定值證明了羅麥有關光速有限性的說法。
光速的測定,成了十七世紀以來所展開的關於光的本性的爭論的重要依據。但是,由於受當時實驗環境的局限,科學家們只能以天文方法測定光在真空中的傳播速度,還不能解決光受傳播介質影響的問題,所以關於這一問題的爭論始終懸而未決。
十八世紀,科學界是沉悶的,光學的發展幾乎處於停滯的狀態。繼布萊德雷之後,經過一個多世紀的醞釀,到了十九世紀中期,才出現了新的科學家和新的方法來測量光速。
1849年,法國人菲索第一次在地面上設計實驗裝置來測定光速。他的方法原理與伽利略的相類似。他將一個點光源放在透鏡的焦點處,在透鏡與光源之間放一個齒輪,在透鏡的另一測較遠處依次放置另一個透鏡和一個平面鏡,平面鏡位於第二個透鏡的焦點處。點光源發出的光經過齒輪和透鏡後變成平行光,平行光經過第二個透鏡後又在平面鏡上聚於一點,在平面鏡上反射後按原路返回。由於齒輪有齒隙和齒,當光通過齒隙時觀察者就可以看到返回的光,當光恰好遇到齒時就會被遮住。從開始到返回的光第一次消失的時間就是光往返一次所用的時間,根據齒輪的轉速,這個時間不難求出。通過這種方法,菲索測得的光速是315000千米/秒。由於齒輪有一定的寬度,用這種方法很難精確的測出光速。
1850年,法國物理學家傅科改進了菲索的方法,他只用一個透鏡、一面旋轉的平面鏡和一個凹面鏡。平行光通過旋轉的平面鏡匯聚到凹面鏡的圓心上,同樣用平面鏡的轉速可以求出時間。傅科用這種方法測出的光速是298000 千米/秒。另外傅科還測出了光在水中的傳播速度,通過與光在空氣中傳播速度的比較,他測出了光由空氣中射入水中的折射率。這個實驗在微粒說已被波動說推翻之後,又一次對微粒說做出了判決,給光的微粒理論帶了最後的沖擊。
1928年,卡婁拉斯和米太斯塔德首先提出利用克爾盒法來測定光速。1951年,貝奇斯傳德用這種方法測出的光速是299793千米/秒。
光波是電磁波譜中的一小部分,當代人們對電磁波譜中的每一種電磁波都進行了精密的測量。1950年,艾森提出了用空腔共振法來測量光速。這種方法的原理是,微波通過空腔時當它的頻率為某一值時發生共振。根據空腔的長度可以求出共振腔的波長,在把共振腔的波長換算成光在真空中的波長,由波長和頻率可計算出光速。
當代計算出的最精確的光速都是通過波長和頻率求得的。1958年,弗魯姆求出光速的精確值:299792.5±0.1千米/秒。1972年,埃文森測得了目前真空中光速的最佳數值:299792457.4±0.1米/秒。
光速的測定在光學的研究歷程中有著重要的意義。雖然從人們設法測量光速到人們測量出較為精確的光速共經歷了三百多年的時間,但在這期間每一點進步都促進了幾何光學和物理光學的發展,尤其是在微粒說與波動說的爭論中,光速的測定曾給這一場著名的科學爭辯提供了非常重要的依據。
3. 測量發展史的小故事
我國是世界文明古國,由於生活和生產的需要,測量工作開始得很早。春秋戰國時編制了四分歷,一年為365.25日,與羅馬人採用的儒略歷相同,但比其早四、五百年。南北朝時祖沖之所測的朔望月為29.530588日,與現今採用的數值只差0.3秒。宋代楊忠輔編制的《統天歷》,一年為365.2425日,與現代值相比,只有26秒誤差。之所以能取得這樣准確數據,在於公元前四世紀就已創制了渾天儀,用它來測定天體的坐標入宿度和去極度(相當於現代赤道坐標系統的赤經差和90。——赤緯)。漢代張衡改進了渾天儀,並著有《渾天儀圖注》。元代郭守敬改進渾天儀為簡儀。用於天文觀測的儀器還有圭、表和復矩。用以計時的儀器有漏壺和日晷等。在地圖測繪方面,由於行軍作戰的需要,歷代帝皇都很重視。目前見於記載最早的古地圖是西周初年的洛邑城址附近的地形圖。周代地圖使用很普遍,管理地圖的官員分工很細。現在能見到的最早的古地圖是長沙馬王堆三號墓出土的公元前168年陪葬的占長沙國地圖和駐軍團,圖上有山脈、河流、居民地、道路和軍事要素。西晉時裴秀編制了《禹貢地域圖》和《方丈圖》,並創立了地圖編制理論——《制圖六體》。此後歷代都編制過多種地圖,其中比較著名的有:南北朝時謝庄創制的《木方丈圖》;唐代賈耽編制的《關中隴右及山南九州等固》及《海內華夷圖》;北宋時的《淳化天下固》;南宋時石刻的《華夷圖》和《禹跡圖》(現保存在西安碑林);元代朱思本繪制的《輿地圖》;明代羅洪先繪制的《廣輿圖》(相當於現代分幅繪制的地圖集);明代鄭和下西洋繪制的《鄭和航海圖》;清代康熙年間繪制的《皇輿全覽圖》;1934年,上海申報館出版的《中華民國新地圖》等。我國歷代能繪制出較高水平的地圖,是與測量技術的發展有關連的。我國古代測量長度的工具有丈桿、測繩(常見的有地笆、雲笆、和均高)、步車和記里鼓車;測量高程的儀器工具有矩和水平(水準儀);測量方向的儀器有望筒和指南針(戰國時期利用天然磁石製成指南工具——司南,宋代出現人工磁鐵製成的指南針)。測量技術的發展與數理知識緊密關連。公元前問世的《周髀算經》和《九章算術》都有利用相似三角形進行測量的記載。三國時魏人劉微所著的《海島算經》,介紹利用丈桿進行兩次、三次甚至四次測量(稱重差術),求解山高、河寬的實例,大大促進了測量技術的發展。我國古代的測繪成就,除編制歷法和測繪地圖外,還有:唐代在僧一行的主持下,實量了從河南白馬,經過浚儀、扶溝到上蔡的距離和北極高度,得出於午線一度的弧長為132.31KM,為人類正確認識地球作出了貢獻。北宋時沈括在《夢溪筆談》中記載了磁偏角的發現。元代郭守敬在測繪黃河流域地形圖時,「以海面較京師至汀梁地形高下之差」,是歷史上最早使用「海拔」觀念的人。清代為統一尺度,規定二百里合地球上經線1。的弧長,即每尺合經線上百分之一秒,一尺等於0.317M。
中華人民共和國成立後,我國測繪事業有了很大的發展。建立和統一了全國坐標系統和高程系統;建立了遍及全國的大地控制網、國家水準網、基本重力網和衛星多普勒網;完成了國家大地網和水準網的整體平差;完成了國家基本圖的測繪工作;完成了珠穆朗瑪峰和南極長城站的地理位置和高程的測量;配合國民經濟建設進行了大量的測繪工作,例如進行了南京長江大橋、寶山鋼鐵廠、北京正負電子對撞機等工程的精確放樣和設備安裝測量。出版發行了地圖1600多種,發行量超過11億冊。在測繪儀器製造方面,從無到有,現在不僅能生產系列的光學測量儀器,還研製成功各種測程的光電測距儀、衛星激光測距儀和解析測圖儀等先進儀器。測繪人才培養方面,已培養出各類測繪技術人員數萬名,大大提高了我國測繪科技水平。特別是近年來,我國測繪科技發展更快,例如GPS全球定位系統已得到廣泛應用,全國GPS大地網即將完成;地理信息系統方面,我國第一套實用電於地圖系統(全稱為國務院國情地理信息系統)已在國務院常務會議室建成並投入使用;這說明我國目前的測繪科技水平,雖與國際先進水平相比,還有一定的差距,但只要發憤圖強,勵精圖治,是能迅速趕上和超過國際測繪科技水平的。網路地圖
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4. 測量的故事
曹沖稱象的故事
有一次,吳國孫權送給曹操一隻大象,曹操十分高興。大象運到許昌那天,曹操帶領文武百官和小兒子曹沖,一同去看。
曹操的人都沒有見過大象。這大象又高又大,光說腿就有大殿的柱子那麼粗,人走近去比一比,還夠不到它的肚子。
曹操對大家說:「這只大象真是大,可是到底有多重呢?你們哪個有辦法稱它一稱?」 嘿!這么大個傢伙,可怎麼稱呢!大臣們紛紛議論開了。
一個說:「只有造一桿頂大頂大的秤來稱。」
另一個說:「這可要造多大的一桿秤呀!再說,大象是活的,也沒辦法稱呀!我看只有把它宰了,切成塊兒稱。」
他的話剛說完,所有的人都哈哈大笑起來。大家說:「你這個辦法呀,真叫笨極啦!為了稱稱重量,就把大象活活地宰了,不可惜嗎?」
大臣們想了許多辦法,一個個都行不通。真叫人為難了。
這時,從人群里走出一個小孩,對曹操說:「爸爸,我有個法兒,可以稱大象。」
曹操一看,正是他最心愛的兒子曹沖,就笑著說:「你小小年紀,有什麼法子?你倒說說,看有沒有道理。」
曹沖把辦法說了。曹操一聽連連叫好,吩咐左右立刻准備稱象,然後對大臣們說:「走!咱們到河邊看稱象去!」
眾大臣跟隨曹操來到河邊。河裡停著一隻大船,曹沖叫人把象牽到船上,等船身穩定了,在船舷上齊水面的地方,刻了一條道道。再叫人把象牽到岸上來,把大大小小的石頭,一塊一塊地往船上裝,船身就一點兒一點兒往下沉。等船身沉到剛才刻的那條道道和水面一樣齊了,曹沖就叫人停止裝石頭。
大臣們睜大了眼睛,起先還摸不清是怎麼回事,看到這里不由得連聲稱贊:「好辦法!好辦法!」現在誰都明白,只要把船里的石頭都稱一下,把重量加起來,就知道象有多重了。
曹操自然更加高興了。他眯起眼睛看著兒子,又得意洋洋地望望大臣們,好像心裡在說:「你們還不如我的這個小兒子聰明呢!」
5. 工程測量的主修課程有哪些
專業主修:工程測量、GPS測量原理及應用、大地測量、地理信息系統、數字圖像原理與方法、變形監測數據處理、遙感導論、地圖學、工程監理學、地籍測量學、公路施工測量、遙感數字圖像處理、誤差理論與測量平差基礎.希望對你有所幫助。
6. 求物體的質量及其測量的趣味物理故事
曹沖稱象(稱質量);阿基米德分辨黃金皇冠(重點在於求不規則物體的體積);給我一個支點,可以撬起地球(利用杠桿原理可求質量)
7. 工程測量都有那些課程
想常見的高數,語文,英語,思想政治,軍事,體育,計算機幾乎不論什麼專業都要學。
工程測量技術專業的核心課程和證書課程有:數字地形測量、控制測量、勘測規劃測量、工程施工測量、工程變形監測、地籍測量、土地管理和GPS測量。
參考 http://ke..com/link?url=wxyhMQ0LCBbiZZOW2St0E_tClauDuO9gS2Xa-N22_yl8BNmbTpZ8NQxUvLM8o-5W
8. 關於知幾的故事
管鮑之交
管仲和鮑叔牙從小就是好朋友。他們互相幫助,真誠相待。長大以後,他們一同去齊國謀生。當時齊國的國君齊襄王有兩個弟弟,一個是公子糾,一個是公子小白。說來真巧,管仲和鮑叔牙分別當了他們兩人的老師。齊國發生內亂,齊襄王被殺死,誰來當新國君呢?公子糾和公子小白便爭起來。結果公子小白當了國君,他就是齊桓公。
為了治理好國家,齊桓公問鮑叔牙有什麼高見。鮑叔牙說:「您需要一個才智過人的賢人來幫助。」齊桓公說:「難道還有比您更能乾的人嗎?」鮑叔牙肯定地說:「有,就是管仲。」「管仲?!」提起管仲,齊桓公便咬牙切齒,原來在公子糾與公子小白爭王位的時候,為保公子糾做國君,有一次,管仲躲在樹林中向公子小白暗射了一箭,幸好射在衣帶的銅鉤上才沒受傷,所以結下了一箭之仇。鮑叔牙說:「管仲的才能超過我十倍,您要是不記前仇,真心實意請他來,不但能治理好國家,恐怕其它各國也得聽您指揮呢!他說服了齊桓公,設法把管仲請來。管仲見齊桓公不記一箭之仇,非常信任他,就決定幫助齊桓公治理國家了。
管仲在齊桓公支持下,對齊國進行了一番改革。幾年時間,齊國就富強起來,此時為了讓管仲充分發揮才能智慧,鮑叔牙卻謝絕挽留,悄悄地離開了齊桓公和管仲。他的為人令大家欽佩,管仲說:「真正了解我的是鮑叔牙」。後來人們常用「管鮑之交」「管鮑遺風」來稱贊管仲和鮑叔牙的友誼。
伯牙絕弦(或高山流水)
學習了三年,伯牙琴藝大長,成了當地有名氣的琴師。但是伯牙常常感到苦惱, 因為在藝術上還達不到更高的境界。 伯牙的老師成連知道了他的心思後,便對他說,我已經把自己的全部技藝都教給了你,而且你學習得很好。至於音樂的感受力、悟性方面,我自己也沒學好。我的老師方子春是一代宗師,他琴藝高超,對音樂有獨特的感受力。他現住在東海的一個島上,我帶你去拜見他,跟他繼續深造,你看好嗎?俞伯牙聞聽大喜,連聲說好! 他們准備了充足的食品,乘船往東海進發。一天,船行至東海的蓬萊山,成連對伯牙說:「你先在蓬萊山稍候,我去接老師,馬上就回來。」說完,連成劃船離開了。過了許多天,成連沒回來,伯牙很傷心。他抬頭望大海,大海波濤洶涌,回首望島內,山林一片寂靜,只有鳥兒在啼鳴,像在唱憂傷的歌。伯牙不禁觸景生情,由感而發,仰天長嘆,即興彈了一首曲子。曲中充滿了憂傷之情。從這時起,俞伯牙的琴藝大長。其實,成連老師是讓俞伯牙獨自在大自然中尋求一種感受。 俞伯牙身處孤島,整日與海為伴,與樹林飛鳥為伍,感情很自然地發生了變化,陶冶了心靈,真正體會到了藝術的本質,才能創作出真正的傳世之作。 後來,俞伯牙成了一代傑出的琴師,但真心能聽懂他的曲子的人卻不多。 有一次,伯牙乘船沿江旅遊。船行到一座高山旁時,突然下起了大雨,船停在山邊避雨。伯牙耳聽淅瀝的雨聲,眼望雨打江面的生動景象,琴興大發。伯牙正彈到興頭上,突然感到琴弦上有異樣的顫抖,這是琴師的心靈感應,說明附近有人在聽琴。伯牙走出船外,果然看見岸上樹林邊坐著一個叫鍾子期的打柴人。 伯牙把子期請到船上,兩人互通了姓名,伯牙說:「我為你彈一首曲子聽好嗎?」子期立即表示洗耳恭聽。伯牙即興彈了一曲《高山》,子期贊嘆道:「多麼巍峨的高山啊!」伯牙又彈了一曲《流水》子期稱贊道:「多麼浩盪的江水啊!」伯牙又佩服又激動,對子期說:「這個世界上只有你才懂得我的心聲,你真是我的知音啊!」於是兩個人結拜為生死之交。 伯牙與子期約定,待周遊完畢要前往他家去拜訪他。 一日,伯牙如約前來子期家拜訪他,但是子期已經不幸因病去世了。伯牙聞聽悲痛欲絕,奔到子期墓前為他彈奏了一首充滿懷念和悲傷的曲子,然後站立起來,將自己珍貴的琴砸碎於子期的墓前。從此,伯牙與琴絕緣,再也沒有彈過琴。