Квадратный миллиметр (мм²) → квадратный метр (м²), метрическая система

Проблемы с современными системами единиц

Многим дизайнерам не нравится нынешняя система типографских единиц, основанная на пайках или цицеро, а также на типографских пунктах. Главная проблема в том, что эти единицы не привязаны к метрической или имперской системе мер, и в то же время их приходится использовать вместе с сантиметрами или дюймами, в которых измеряется размер иллюстраций.

Размер всех трех шрифтов в типографских пунктах одинаков, но высота знака везде разная.

Кроме этого, буквы, выполненные в двух разных гарнитурах, могут сильно отличаться размером, даже если они одинакового размера в типографских пунктах. Это вызвано тем, что высота буквы измеряется как высота литерной площадки, которая не связана напрямую с высотой знака. Это затрудняет задачу дизайнеров, особенно если они работают с несколькими шрифтами в одном документе. На иллюстрации — пример этой проблемы. Размер всех трех шрифтов в типографских пунктах одинаков, но высота знака везде разная. Некоторые дизайнеры для решения этой проблемы предлагают измерять кегль как высоту знака.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Средние скорости

Скорость света и звука

Согласно теории относительности, скорость света в вакууме — самая большая скорость, с которой может передвигаться энергия и информация. Она обозначается константой c и равна c = 299 792 458 метров в секунду. Материя не может двигаться со скоростью света, потому что для этого понадобится бесконечное количество энергии, что невозможно.

Скорость звука обычно измеряется в упругой среде, и равна 343,2 метра в секунду в сухом воздухе при температуре 20 °C. Скорость звука самая низкая в газах, а самая высокая — в твердых телах. Она зависит от плотности, упругости, и модуля сдвига вещества (который показывает степень деформации вещества при сдвиговой нагрузке). Число Маха M — это отношение скорости тела в среде жидкости или газа к скорости звука в этой среде. Его можно вычислить по формуле:

Боинг 777-236/ER G-VIIN авиакомпании British Airways (Британские Авиалинии), заходящий на посадку в аэропорту Торонто имени Лестера Б. Пирсона (Канада)

M = v/a,

где a — это скорость звука в среде, а v — скорость тела. Число Маха обычно используется в определении скоростей, близких к скорости звука, например скоростей самолетов. Эта величина непостоянна; она зависит от состояния среды, которое, в свою очередь, зависит от давления и температуры. Сверхзвуковая скорость — скорость, превышающая 1 Мах.

Скорость транспортных средств

Ниже приведены некоторые скорости транспортных средств.

• Пассажирские самолеты с турбовентиляторными двигателями: крейсерская скорость пассажирских самолетов — от 244 до 257 метров в секунду, что соответствует 878–926 километрам в час или M = 0,83–0,87.
• Высокоскоростные поезда (как «Синкансэн» в Японии): такие поезда достигают максимальных скоростей от 36 до 122 метров в секунду, то есть от 130 до 440 километров в час.

Скорость животных

Максимальная скорость, с которой может бежать кошка — 13 метров в секунду или 47 километров в час.

Максимальные скорости некоторых животных примерно равны:

• Ястреб: 89 метров в секунду, 320 километров в час (скорость высокоскоростного поезда)
• Гепард: 31 метр в секунду, 112 километров в час (скорость более медленных высокоскоростных поездов)
• Антилопа: 27 метров в секунду, 97 километров в час
• Лев: 22 метра в секунду, 79 километров в час
• Газель: 22 метра в секунду, 79 километров в час
• Гну: 22 метра в секунду, 79 километров в час
• Лошадь: 21 метр в секунду, 75 километров в час
• Охотничья собака: 20 метров в секунду, 72 километра в час
• Лось: 20 метров в секунду, 72 километра в часОздоровительный бег в Лондоне. Человек может достичь скорости до 30 км/ч.
• Койот: 19 метров в секунду, 68 километров в час
• Лиса: 19 метров в секунду, 68 километров в час
• Гиена: 18 метров в секунду, 64 километра в час
• Заяц: 16 метров в секунду, 56 километров в час
• Кошка: 13 метров в секунду, 47 километров в час
• Медведь гризли: 13 метров в секунду, 47 километров в час
• Белка: 5 метров в секунду, 18 километров в час
• Свинья: 5 метров в секунду, 18 километров в час
• Курица: 4 метра в секунду, 14 километров в час
• Мышь: 3,6 метра в секунду, 13 километров в час

Скорость человека

Люди ходят со скоростью примерно 1,4 метра в секунду или 5 километров в час, и бегают со скоростью примерно до 8,3 метра в секунду, или до 30 километров в час.

Примеры разных скоростей

Четырехмерная скорость

В классической механике векторная скорость измеряется в трехмерном пространстве. Согласно специальной теории относительности, пространство — четырехмерное, и в измерении скорости также учитывается четвертое измерение — пространство-время. Такая скорость называется четырехмерной скоростью. Ее направление может изменяться, но величина постоянна и равна c, то есть скорости света. Четырехмерная скорость определяется как

U = ∂x/∂τ,

где x представляет мировую линию — кривую в пространстве-времени, по которой движется тело, а τ — «собственное время», равное интервалу вдоль мировой линии.

Лунный скафандр в экспозиции Космического центра имени Кеннеди

Групповая скорость

Виндсерфинг. Майами Бич.

Групповая скорость — это скорость распространения волн, описывающая скорость распространения группы волн и определяющая скорость переноса энергии волн. Ее можно вычислить как ∂ω/∂k, где k — волновое число, а ω — угловая частота. K измеряют в радианах/метр, а скалярную частоту колебания волн ω — в радианах в секунду.

Гиперзвуковая скорость

Гиперзвуковая скорость — это скорость, превышающая 3000 метров в секунду, то есть во много раз выше скорости звука. Твердые тела, движущиеся с такой скоростью, приобретают свойства жидкостей, так как благодаря инерции, нагрузки в этом состоянии сильнее, чем силы, удерживающие вместе молекулы вещества во время столкновения с другими телами. При сверхвысоких гиперзвуковых скоростях два столкнувшихся твердых тела превращаются в газ. В космосе тела движутся именно с такой скоростью, и инженеры, проектирующие космические корабли, орбитальные станции и скафандры, должны учитывать возможность столкновения станции или космонавта с космическим мусором и другими объектами при работе в открытом космосе. При таком столкновении страдает обшивка космического корабля и скафандр. Разработчики оборудования проводят эксперименты столкновений на гиперзвуковой скорости в специальных лабораториях, чтобы определить, насколько сильные столкновения выдерживают скафандры, а также обшивка и другие части космического корабля, например топливные баки и солнечные батареи, проверяя их на прочность. Для этого скафандры и обшивку подвергают воздействию ударов разными предметами из специальной установки со сверхзвуковыми скоростями, превышающими 7500 метров в секунду.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Измерение вязкости

Для измерения вязкости используют устройства, называемые реометрами или вискозиметрами. Первые применяют для жидкостей, чья вязкость изменяется в зависимости от окружающих условий, а вторые работают с любыми жидкостями. Некоторые реометры представляют собой цилиндр, который вращается внутри другого цилиндра. В них измеряют силу, с которой жидкость во внешнем цилиндре вращает внутренний цилиндр. В других реометрах жидкость наливают на пластину, помещают в нее цилиндр, и измеряют силу, с которой жидкость действует на цилиндр. Существуют и другие типы реометров, но принцип их работы похож — они измеряют силу, с которой жидкость действует на подвижный элемент этого устройства.

Измерение вязкости краски

Вискозиметры измеряют сопротивление жидкости, которая перемещается внутри измерительного прибора. Для этого жидкость проталкивают через тонкую трубку (капилляр) и измеряют сопротивление жидкости движению по трубке. Это сопротивление можно узнать, измерив время, которое требуется, чтобы жидкость продвинулась на определенное расстояние в трубке. Время преобразуют в вязкость с помощью вычислений или таблиц, имеющихся в документации для каждого устройства.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Общие сведения

Шрифты с засечками и без них

Типографика изучает воспроизведение текста на странице и использование его размера, гарнитуры, цвета и других внешних признаков для того, чтобы текст лучше читался и красиво выглядел. Типографика появилась в середине 15-го века, с появлением печатных станков. Расположение текста на странице влияет на наше восприятие — чем лучше его расположить, тем больше вероятность, что читатель поймет и запомнит то, что написано в тексте. Некачественная типографика, наоборот, делает текст плохо читаемым.

Гарнитуры подразделяют на разные виды, например на шрифты с засечками и без. Засечки — декоративный элемент шрифта, но в некоторых случаях они облегчают чтение текста, хотя иногда происходит и наоборот. Первая буква (голубого цвета) на изображении набрана шрифтом с засечками Бодони. Одна из четырех засечек обведена красным цветом. Вторая буква (желтая) — набрана шрифтом Футура без засечек.

Существует множество классификаций шрифтов, например, согласно времени их создания, или стилю, популярному в определенное время. Так, есть шрифты старого стиля — группа, которая включает самые старые шрифты; более новые шрифты переходного стиля; современные шрифты, созданные после переходных шрифтов и до 1820-х годов; и, наконец, шрифты нового стиля или модернизированные старые шрифты, то есть, шрифты, выполненные по старому образцу в более позднее время. Эта классификация в основном используется для шрифтов с засечками. Существуют и другие классификации, основанные на внешнем виде шрифтов, например на толщине линий, контрасте между тонкими и толстыми линиями, и форме засечек. В отечественной печати существуют свои классификации. Например, классификация по ГОСТу группирует шрифты по наличию и отсутствию засечек, утолщению в засечках, плавному переходу от основной линии к засечке, закруглению засечки, и так далее. В классификациях русских, а также других кириллических шрифтов часто бывает категория для старославянских шрифтов.

Скриншот программы для верстки Adobe InDesign компании Adobe Systems.

Главная задача типографики — регулируя размер букв и выбирая подходящие шрифты, разместить текст на странице так, чтобы он хорошо читался и красиво выглядел. Существует ряд систем для определения размера шрифта. В некоторых случаях, одинаковый размер букв в типографских единицах, если они отпечатаны в разных гарнитурах, не означает одинаковый размер самих букв в сантиметрах или дюймах. Эта ситуация более подробно описана ниже. Несмотря на вызванные этим неудобства, применяемый на данный момент размер шрифта помогает дизайнерам аккуратно и красиво скомпоновать текст на странице

Это особенно важно в верстке

В верстке необходимо знать не только размер текста, но и высоту и ширину цифровых изображений, чтобы разместить их на странице. Размер можно выразить в сантиметрах или дюймах, но существует также специально предназначенная для измерения размера изображений единица — пиксели. Пиксель — это элемент изображения в виде точки (или квадрата), из которых оно состоит.

Расчет объема трубы

Определите радиус трубы R. Если необходимо рассчитать внутренний объем трубы, то надо найти внутренний радиус. Если необходимо рассчитать объем, занимаемый трубой, следует рассчитать радиус внешний. Путем измерений можно легко получить диаметр (как внутренний, так и внешний) и длину окружности сечения трубы. Если известен диаметр трубы, поделите его на два. Так, R=D/2, где D — диаметр. Если известна длина окружности сечения трубы, поделите его на 2*Пи, где Пи=3.14159265. Так, R=L/6,28318530, где L — длина окружности.

Найдите площадь сечения трубы. Возведите значение радиуса в квадрат и помножьте его на число Пи. Так, S=Пи*R*R, где R — радиус трубы. Площадь сечения будет найдена в той же системе единиц, в которой было взято значение радиуса. Например, если значение радиуса представлено в сантиметрах, то площадь сечения будет вычислена в квадратных сантиметрах.

Вычислите объем трубы. Помножьте площадь сечения трубы на нее длину. Объем трубы V=S*L, где S — площадь сечения, а L — длина трубы.

Общие сведения

Поезд в движении. Железнодорожный вокзал в Симферополе, Крым, Россия.

Скорость — мера измерения пройденного расстояния за определенное время. Скорость может быть скалярной величиной и векторной — при этом учитывается направление движения. Скорость движения по прямой линии называется линейной, а по окружности — угловой.

Измерение скорости

Среднюю скорость v находят, поделив общее пройденное расстояние ∆x на общее время ∆t: v = ∆x/∆t.

В системе СИ скорость измеряют в метрах в секунду. Широко используются также километры в час в метрической системе и мили в час в США и Великобритании. Когда кроме величины указано и направление, например 10 метров в секунду на север, то речь идет о векторной скорости.

Скорость движущихся с ускорением тел можно найти с помощью формул:

• Тело, движущееся с постоянным ускорением a, с начальной скоростью u в течении периода ∆t, имеет конечную скорость v = u + a×∆t.
• Тело, движущееся с постоянным ускорением a, с начальной скоростью u и конечной скоростью v, имеет среднюю скорость ∆v = (u + v)/2.

Общие сведения

Вот что происходит, когда шарик падает в невязкую жидкость — кофе

Вязкость определяет внутреннее сопротивление жидкости силе, которая направлена на то, чтобы заставить эту жидкость течь. Вязкость бывает двух видов — абсолютная и кинематическая. Первую обычно используют в косметике, медицине и кулинарии, а вторую — чаще в автомобильной промышленности.

Абсолютная вязкость и кинематическая вязкость

Абсолютная вязкость жидкости, также называемая динамической, измеряет сопротивление силе, заставляющей ее течь. Она измеряется независимо от свойств вещества. Кинематическая вязкость, наоборот, зависит от плотности вещества. Для определения кинематической вязкости абсолютную вязкость делят на плотность этой жидкости.

Кинематическая вязкость зависит от температуры жидкости, поэтому помимо самой вязкости необходимо указывать при какой температуре жидкость приобретает такую вязкость. Вязкость машинного масла обычно измеряют при температурах 40° C (104° F) и 100° C (212° F). Во время замены масла в автомобилях автомеханики часто используют свойство масел становиться менее вязкими при повышении температуры. Например, чтобы удалить максимальное количество масла из двигателя, его предварительно прогревают, в результате масло вытекает легче и быстрее.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Вязкость изменяется по-разному, в зависимости от вида жидкости. Различают два вида — ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ньютоновскими называются жидкости, вязкость которых изменятся независимо от деформирующей ее силы. Все остальные жидкости — неньютоновские. Они интересны тем, что деформируются с разной скоростью в зависимости от сдвигового напряжения, то есть, деформация происходит с большей или, наоборот, меньшей скоростью в зависимости от вещества и от силы, которая давит на жидкость. Вязкость также зависит от этой деформации.

Кетчуп — классический пример неньютоновской жидкости. Пока он в бутылке, почти невозможно заставить его выйти наружу под действием небольшой силы. Если мы, наоборот, приложим большую силу, например, начнем сильно трясти бутылку, то кетчуп легко из нее вытечет. Так, большое напряжение делает кетчуп текучим, а маленькое — почти не влияет на его текучесть. Это свойство присуще только неньютоновским жидкостям.

Мед очень вязкий

Другие неньютоновские жидкости, наоборот, становятся более вязкими с увеличением напряжения. Пример такой жидкости — смесь крахмала и воды. Человек может спокойно пробежать через бассейн, ею наполненный, но начнет погружаться, если остановится. Это происходит потому, что в первом случае сила, действующая на жидкость, намного больше, чем во втором. Существуют неньютоновские жидкости и с другими свойствами — например в них вязкость изменяется не только в зависимости от общего количества напряжения, но и от времени, в течение которого на жидкость действует сила. Например, если общее напряжение вызвано большей силой и действует на тело в течение короткого промежутка времени, а не распределено на более длительный отрезок с меньшей силой, то жидкость, например мед, становится менее вязкой. То есть, если интенсивно мешать мед, он станет менее вязким по сравнению с размешиванием его с меньшей силой, но в течение более длительного времени.