Если вам интересно измерять температуру чего-либо - скажем, собственного тела, жареного цыпленка или температуры на улице - вам доступны две разные единицы измерения: Цельсий (или по Цельсию) и Фаренгейт. Есть еще один, называемый Кельвином, но он используется для измерения температуры в очень дальнем спектре, например, в открытом космосе. Цельсия и Фаренгейта используют совершенно разные измерения - например, вода замерзает при 0 градусов по Цельсию, но при 32 градусах по Фаренгейту.
Однако две температурные шкалы пересекаются в одной точке мороза: минус 40 градусов. Причина в том, что, поскольку градус Цельсия больше, чем градус Фаренгейта, они встречаются точно так же, как бегун, который двигается быстрее другого, может в конечном итоге обогнать более медленного.
Но как? Прежде чем мы ответим на этот вопрос, давайте рассмотрим преобразование градусов Цельсия и Фаренгейта.
Цельсий против Фаренгейта
Если вы живете в США, вы, вероятно, используете градусы Фаренгейта, но в большинстве других мест в мире используются градусы Цельсия. Оба были изобретены в начале-середине 18 века европейскими учеными - голландским физиком и изобретателем Даниэлем Фаренгейтом и шведским астрономом Андерсом Цельсиусом..
Эти две шкалы отличаются несколькими способами. Во-первых, температуры замерзания и кипения воды разные. По Фаренгейту вода замерзает при 32 градусах и кипит при 212 градусах, тогда как по Цельсию вода замерзает при 0 градусов и кипит при 100 градусах. Поскольку между замерзанием и кипением по Фаренгейту 180 градусов, а по Цельсию - всего 100 градусов, каждый градус в 1,8 раза больше по Цельсию, чем по Фаренгейту.
Вот как легко конвертировать между двумя шкалами:
Важно знать, что на каждый градус Цельсия приходится 1,8 градуса по Фаренгейту (или 9/5 градуса, выражаясь дробью).
Поскольку две шкалы начинаются с разных чисел - ноль и 32 - преобразование между ними включает прибавление или вычитание 32.
Чтобы перевести градусы Цельсия в градусы Фаренгейта, умножьте температуру в градусах Цельсия на 1,8, затем прибавьте 32. Вы можете использовать эту формулу:
F=(1,8 x C) + 32
Если вы хотите перевести градусы Фаренгейта в градусы Цельсия, вычтите 32 из температуры по Фаренгейту, а затем разделите результат на 1,8 по следующей формуле:
C=(F − 32)÷ 1,8
Итак, (1,8 x -40°C) + 32=-40°F
Это работает и в обратную сторону. (-40F − 32) ÷ 1,8=-40C
Так почему же? Обе шкалы должны где-то сойтись, и минус 40 градусов как раз на месте. Если вы хотите узнать математическую причину, продолжайте читать.
Как найти температуру схождения для двух шкал
Если вы не знаете точку, в которой сходятся градусы Фаренгейта и Цельсия, вы можете использовать небольшие алгебраические манипуляции, чтобы найти температуру схождения.
Есть две вещи, которые вам нужно знать, чтобы найти температуру, при которой две шкалы имеют одинаковое значение.
- Сколько градусов по одной шкале равно градусу по другой. (Ответ: в градусе Фаренгейта 5/9 от 1 градуса Цельсия. В 1 градусе Цельсия 9/5 градуса по Фаренгейту.)
- Смещение точки замерзания по каждой шкале. (Ответ: так как при замерзании градусы Цельсия равны нулю, а градусы Фаренгейта при замерзании равны 32 градусам, разница между двумя шкалами составляет 32 градуса по Фаренгейту.)
Выберите шкалу и обозначьте конвергентную температуру в этой шкале x. Поместите x в одну часть уравнения, а с другой стороны преобразуйте x в другую шкалу.
Например, если вы выберете значение x в градусах Цельсия и поместите его в левую часть уравнения; справа будет значение x в градусах Фаренгейта. Мы можем установить эти две величины равными друг другу, потому что мы знаем, что это одна и та же температура.
Чтобы перевести x в градусы Фаренгейта, сначала умножьте x на 9/5, а затем прибавьте 32.
x=(9/5)x + 32
Теперь найдем x:
x − (9/5)x=32
(1 − 9/5)x=32
(-4/5)x=32
(-5/4)(-4/5)x=(-5/4)32
x=-(5/4)32
x=-(160/4)
x=-40 градусов по Фаренгейту
Если x представляет конвергентную температуру в градусах Фаренгейта, чтобы преобразовать x в градусы Цельсия, сначала вычтите 32, а затем умножьте x на 5/9. То есть:
x=(x − 32)(5/9)
Снова найдите x:
(9/5)x=x − 32
(9/5)x − x=-32
(9/5 − 1)x=-32
(4/5)x=-32
x=-(5/4)32
x=-(160/4)
x=-40
Интересно
Поскольку между точками замерзания и кипения воды 100 градусов, Андерс Цельсий первоначально назвал свою шкалу стоградусной, от латинского слова сто (центи) градусов (степень).