ЯК знайти амплітуду температур

Амплітудою називається різниця між екстремальними значеннями тієї чи іншої величини, в даному випадку температури. Це важлива характеристика клімату тієї чи іншої місцевості. Уміння обчислювати цей показник необхідно також медикам, оскільки сильні коливання температури протягом доби можуть вказувати на наявність певних захворювань. З подібним завданням постійно стикаються біологи, хіміки, фізики-ядерники і представники багатьох інших галузей науки і техніки.

Вам знадобиться

- термометр або термограф;
- календар спостережень;
- годинник з секундоміром.

Інструкція

Визначте інтервал часу, в якому проводитимуться виміри. Він залежить від мети дослідження. Наприклад, для визначення коливання температури зовнішнього повітря необхідно вимірювати її протягом 24 годин. На метеостанціях спостереження зазвичай записують через кожні 3 години. Найбільш точними будуть вимірювання, якщо проводити їх по астрономічному часу.

В інших галузях науки використовується інша періодичність. При дослідженні роботи двигуна внутрішнього згоряння вимагається вимірювання температури в інтервалах, рівних часу такту роботи двигуна, а це тисячні частки секунди. У цих випадках або застосовують електронні реєстратори, або температурні зміни визначаються за амплітудою інфрачервоного випромінювання. Для палеонтологів і геологів важливий розкид температур протягом цілих геологічних епох, а це мільйони років.

Різниця температур можна визначити або методом проб, або термографическим способом. У першому випадку необхідний проміжок часу розділіть на рівні відрізки. Вимірюйте температуру в ці моменти і записуйте результати. Цей спосіб хороший, коли рахунок йде на роки, місяці або годинник.

За зазначеним даними знайдіть найвищу температуру і найнижчу. Відніміть з другої першу. Ви отримаєте числове значення амплітуди. Необхідно проводити вимірювання одним і тим же повіреним термометром.

Дуже часто потрібно визначити амплітуду не тільки абсолютних значень, але і середніх величин. Для цього необхідні тривалі спостереження й обчислення середніх температур за місяць чи рік. Для визначення середньодобової температури зовнішнього повітря проведіть ряд спостережень, запишіть результати, складіть їх і розділіть на кількість спостережень. Точно так же обчислюйте середньодобову температуру весь місяць. Знайдіть найбільше і найменше її значення, відніміть з першого друге. Таким чином, ви отримаєте амплітуду середньодобових температур за даний період.

Якщо період складає долі секунди, необхідно використовувати термограф. Він повинен бути в шкільному кабінеті фізики або географії. У цьому випадку в механічному приладі відбувається безперервний запис даних про температуру на рухому стрічку або обертовий барабан. На стрічці механічного термографа є координатна сітка, на якій відображаються як інтервали часу, так і чисельні значення температур. В електронних приладах запис йде на різні носії, у тому числі цифрові.

В обох випадках коливання температури графічно виглядають як крива з піками і западинами, розташованими поперек тимчасової осі. На цій кривій можна взяти будь-який інтервал і обчислити в ньому амплітуду. Електронні прилади дозволяють досягти більшої швидкодії при вимірах, а отже і більшої точності. Крім того, цифрові дані можуть бути безпосередньо використані програмою обробки, яка автоматично обчислює амплітудні значення. Такий метод застосовується на довготривалих автоматичних метеостанціях, а також для вимірювань в умовах, непридатних для перебування людини. Наприклад, при вимірах в активній зоні ядерного реактора. Незалежно від того, чи самі ви проводите обчислення або це робить за вас прилад, спосіб залишається тим же самим, що і у випадку з дискретним варіантом вимірювань.