Наименования и обозначения десятичных кратных и дольных единиц физических величин с помощью степеней, множителей и приставок, правила их применения

Размерности в физике

Гравитационное поле

Величина напряжённости поля тяготения (ускорение свободного падения, на поверхности Земли), приблизительно, равна:  981 Гал  = 981 см/с2  ~ 10 м/с2

1 Гал  = 1 см/с2  = 0.01 м/с2
1 мГал (миллигал)  = 0.001 см/с2 =  0,00001 м/с2  = 1 * 10^-5 м/с2

Амплитуда лунно-солнечных возмущений (вызывающих морские приливы и влияющих на интенсивность землетрясений) достигает ~ 0,3 мГал  = 0,000 003 м/с2

масса  = плотность * объём
1 г/см3 (один грамм в кубическом сантиметре)  = 1000 грамм на литр  = 1000 кг/м3 (тонна, т.е. тысяча килограмм на кубометр)
масса шара = (4 * пи * R^3 * плотность) / 3

М Земли = 6 * 10^24 кг
М Луны = 7,36 * 10^22кг
М Марса = 6,4 * 10^23 кг
М Солнца = 1,99 * 10^30кг

Магнитное поле

1 мТл (миллитесл)  = 1000 мкТл (микротесл)  = 1 х 10^6 нанотесл (гамм)
1 нанотесла (гамма)  = 0,001 микротесла (1 х 10^-3 микротесл)  = 1 х 10^-9 Тл (Тесл)

1мТл (миллитесла)  = 0.8 кА/м (килоампер на метр)
1Тл (Тесла)  = 800 кА/м
1000 кА/м  = 1.25 Т (Тесл)

Соотношение величин: 50 мкТл  = 0.050 мТл (магнитная индукция в ед.СИ)  = 0.5 Эрстед (напряженность поля в старых единицах СГС – внесистемная)  = 50000 гамм (стотысячных долей эрстеда)  = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС)

Во время магнитных бурь, амплитуды вариаций геомагнитного поля на земной поверхности, могут увеличиваться до нескольких сотен нанотесл, в редких случаях – до первых тысяч (до 1000-3000 х 10-9 Тл). Пятибалльная магнитная буря – считается минимальной, девятибалльная – максимально возможной.

Магнитное поле на поверхности Земли – минимально на экваторе (порядка 30-40 микротесл) и максимально (60-70 мкТл) на геомагнитных полюсах (они не совпадают с географическими и сильно отличаются по расположению осей). В средних широтах европейской части России, значения модуля полного вектора магнитной индукции имеют величины – в пределах 45-55 µT.

Эффект перегрузки от ускоренного перемещения – размерность и практические примеры

Как известно из школьного курса физики, ускорение свободного падения, на поверхности Земли, приблизительно, равно ~10 м/с2. Максимум, по абсолютной величине, который может измерить обычный телефонный акселерометр – до 20 м/с2 (2 000 Гал – удвоенное ускорение силы тяжести на поверхности Земли – "небольшая перегрузка в 2g"). Что это на самом деле, можно узнать с помощью простого эксперимента, если резко сдвинуть свой смартфон и посмотреть на полученные с акселерометра цифры (проще и нагляднее это видно по графикам в программе тестирования датчиков Андроида, например – Device Test).

Пилот, без антиперегрузочного костюма, может потерять сознание при однонаправленных, в сторону ног, т.е. "положительных" перегрузках – порядка 8-10g, если они длятся несколько секунд и дольше. При направлении вектора перегрузки "к голове" ("отрицательная") – потеря сознания происходит при меньших значениях, из-за прилива крови к голове.

Кратковременные перегрузки при катапультировании лётчика из боевого самолёта – могут достигать 20 единиц и более. При таких ускорениях, если пилот не успевает правильно сгруппироваться и подготовиться – велик риск различных травм: компрессионных переломов и сдвига позвонков в позвоночнике, вывихов конечностей. К примеру, на вариантах модификаций самолёта F-16, не имеющих в конструкции кресел, эффективно работающих ограничителей разброса ног и рук, при катапультировании на околозвуковых скоростях – у пилотов остаётся крайне мало шансов.

От величин физических параметров на поверхности планеты зависит развитие жизни

Сила тяжести пропорциональна массе и обратно пропорц. квадрату расстояния от центра массы. Ускорение свободного падения на экваторе, на поверхности некоторых планет и их спутников в Солнечной системе:  на Земле ~ 9.8м/с2,  на Луне ~1.6м/с2,  на Марсе ~3.7 м/с2. Марсианская атмосфера, из-за недостаточно сильной гравитации (которая почти в три раза меньше земной), слабее удерживается планетой – молекулы лёгких газов быстро улетучиваются в окружающее космическое пространство, а остаётся, в основном – относительно тяжёлая углекислота.

На Марсе, приповерхностное атмосферное давление воздуха – очень разряжённое, примерно, в две сотни раз меньше, чем на Земле. Там бывает очень холодно и часто случаются пыльные бури. Поверхность планеты, на её солнечной стороне, в безветренную погоду – интенсивно облучается (т.к. атмосфера слишком тонкая) ультрафиолетом светила. Отсутствие магнитосферы (вследствие «геологической смерти», по причине остывания тела планеты, внутреннее динамо почти остановилось) – делает Марс беззащитным перед потоками частиц солнечного ветра. В таких суровых условиях, естественное развитие биологической жизни на поверхности Марса, в течение последнего времени – было возможно, наверно, лишь, на уровне микроорганизмов.

Климатологами рассматриваются различные варианты изменения климата на Земле. Среди основных моделей – глобальное потепление и похолодание в масштабах всей планеты. Парниковые газы, находящиеся в земной атмосфере и создающие эффект одеяла, сохраняющего тепло, играют существенную роль в этих процессах.

Время "жизни" парниковых газов в земной атмосфере:

пары воды – до 10 дней

озон (O3) ~ 22 дня

метан (CH4) ~ 8-12 лет

углекислый газ (CO2) ~ 5-6 лет

и другие.


Парниковый эффект, рассчитанный по формуле "потенциала глобального потепления" (GWP), от газообразного метана, по горизонту времени (time horizon) в 100 лет – в 28 раз сильнее, чем от углекислого газа, того же объёма.

Выбросы метана, в виде столба всплывающих пузырьков газа, с морского дна шельфа, в результате локального (в местах активных тектонических разломов, тёплых придонных течений и т.д.) разложения метан-гидратов, могут представлять опасность (наподобие Бермудского треугольника) для судоходства.