初二物理计算球空心实心问题：老狗啃物理8A.38千克

老子：昨天学了“质量”的概念，但是你想过没有，怎么比较不同的质量？

狗子：看大小？

老子：同种物质构成的两个物体，确实可以通过大小比较质量。

但是如果构成物质不同，或者大小相近，这就需要量化比较了。

狗子：怎么量化？

老子：当然是数字 单位啦。

狗子：什么单位呢？

老子：“千克”(符号kg)，是国际单位制中度量质量的基本单位。

狗子：这个单位谁定义的？什么意思？

老子：千克（Kilogram）一词起源于法国大革命时期。

当时，法国新政府成立了一个度量制改革委员会，目的是为日常生活及科学研究中，建立一个新的国际标准。

该委员会成员之一，“现代化学之父”安托万拉瓦锡（Antoine Lavoisier）于 1791 年提出，将一立方分米水在 0 摄氏度时的质量，定义为质量的标准单位。

狗子：一立方分米的水是多少？

老子：大概就是两瓶，500毫升装的纯净水吧。

狗子：这就是“千克”的起源？

老子：是的。

不过到了 1799 年，由于水在 4 摄氏度时密度约为最大，“千克”的定义又被改为一升水在 4 摄氏度时的质量。

但由于水毕竟是一种液体，不易移动和保存，所以人们在 1799 年制造了一个质量与 4 摄氏度下一升水大抵相当的金属块，并以此再次重新定义了“千克”。

狗子：哦，把液体转换成了，同等质量的固体。

老子：这还没完，用固体金属块定义也有问题。

狗子：这都能有问题？

老子：用物体来定义质量单位的一个缺点就是，物体的重量会随着时间的流逝而改变。

变化可能是由于表面影响，失去了表面原子或结合空气中的水、氧气等成分发生了氧化反应。

虽然将金属块保存在玻璃罩中，会减少这种变化，但也只是减少，不能消除。

狗子：那如果这个标准单位减少了，是不是用它来称的所有东西都不准确了。

老子：是的。

所以2018年11月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新国际标准质量单位“千克”的定义。

同时定义普朗克常数为6.626069934 x 10^-34 kg∙m^2/s，于2019年5月20日正式生效。

狗子：这个普朗克常数和质量有什么关系？

老子：就是一种测量方法的改变。这种测量方法是先用一种实验仪器，把物体的质量转化成感应电压。

再把感应电压通过一种名为“约瑟夫节点”的电路设计，使电压和普朗克常数联系起来。

这样一千克的物体就会有与之相对应的普朗克常数取值，只要固定普朗克常数的取值，就可以永久定义一千克的质量。

狗子：为什么要搞这么复杂？

老子：千万别这么想。

在科学研究中，往往是越简单越复杂，越复杂越简单。

举个生活中的例子，你就明白了：

比如你问赵四是谁？

我回答是我一朋友。

这个答案很简单，但我朋友可太多了，可能有几百个，到底哪个是赵四呢？

如果我回答，赵四是楼上901室张三的大姐的儿媳妇的亲爹。

这答案虽然复杂，但是找到的赵四不会错，是唯一的。

因为楼上只有一个901室，901室只有一个张三，张三只有一个大姐，大姐只有一个儿媳妇，儿媳妇只有一个亲爹。

这就是通过复杂定义，得到准确结果。

狗子：那物理上呢？

老子：物理研究中，一些量的初始误差，经过多次运算后会被放大很多倍，导致结果数据无效，这对许多理论来说是致命的。

例如一些物理模型中，能量上的微小偏差能够直接导致一个假想宇宙的毁灭，或是物理法则的变化。

简单讲“失之毫厘，差之千里”。

狗子：这个道理很深刻[灵光一闪]

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