Ширина — геометрическая величина¶

Ширина — одна из линейных размеров тела, объекта или пространства, характеризующая его протяжённость в направлении, перпендикулярном длине и высоте. Вместе с длиной и высотой ширина образует систему трёх основных линейных измерений, достаточную для описания протяжённости большинства физических объектов в трёхмерном пространстве. В одномерных и двумерных задачах ширина выступает как второе измерение, дополняющее длину.

¶Определение и место в системе измерений

В общем случае ширина — это расстояние между двумя противоположными границами объекта, измеренное в направлении, перпендикулярном его длине. Выбор направления измерения зависит от контекста: для ленты или полосы ширина — расстояние между длинными краями, для прямоугольника — сторона, обычно считаемая меньшей из двух.

В физике и технике ширина измеряется в тех же единицах, что и любая другая длина: метр и его производные (миллиметр, сантиметр, километр). В СИ метр определяется через скорость света, что обеспечивает высокую точность всех линейных измерений, включая ширину.

¶Ширина в геометрии

В элементарной геометрии ширина не имеет строгого самостоятельного определения и используется как обозначение одной из сторон:

• Прямоугольник — ширина обычно обозначает меньшую из сторон, длина — большую.
• Параллелограмм — ширина есть высота, отнесённая к выбранному основанию.
• Круг — понятие ширины не применяется, так как все диаметры равны.
• Эллипс — ширина может означать длину малой оси.

Для произвольной выпуклой фигуры ширина в направлении, перпендикулярном данному вектору, — это расстояние между двумя параллельными опорными линиями, касающимися фигуры. Такое определение используется в теории выпуклых множеств и в задачах о вписанных фигурах.

¶Ширина в физике

В физике ширина встречается в нескольких устойчивых сочетаниях:

• Ширина спектральной линии — расстояние между точками спектра, в которых интенсивность падает вдвое относительно максимума. Ширина линии определяется временем жизни возбуждённого состояния, эффектом Доплера и столкновительными процессами.
• Ширина запрещённой зоны — энергетический разрыв между верхней границей валентной зоны и нижней границей зондовой зоны в полупроводнике. Определяет электрические свойства материала.
• Ширина полосы пропускания — диапазон частот, который канал или устройство передаёт с ослаблением не более установленного предела. Ключевая характеристика фильтров, усилителей и каналов связи.
• Ширина импульса — длительность одиночного сигнала. В оптике и радиотехнике ширина импульса обратно пропорциональна ширине спектра (принцип неопределённости Гейзенберга для фотонов).
• Ширина щели — расстояние между краями отверстия в дифракционных экспериментах. От неё зависит характер интерференционной картины.

¶Ширина в технике и промышленности

В технических документах ширина — обязательный размер изделия, наряду с длиной и высотой. Стандарты ГОСТ устанавливают правила указания размеров на чертежах, включая допуски на ширину.

Типичные примеры:

• Ширина колеи — расстояние между внутренними гранями рельсов. В России и на большинстве стран бывшего СССР принята колея 1520 мм, в Европе — 1435 мм.
• Ширина кузова автомобиля — расстояние между внешними точками кузова, обычно измеряется без зеркал.
• Ширина полосы движения — в России по ПДД минимальная ширина полосы на дорогах вне населённых пунктов составляет 3,75 м, в городах — не менее 3 м.
• Ширина проёма, двери, окна — строительные размеры, определяющие габариты конструкций.

¶Ширина в картографии и навигации

В географии ширина — расстояние между двумя точками в направлении с запада на восток. Географическая широта измеряется в градусах от экватора к полюсам и определяется углом между вертикалью в данной точке и плоскостью экватора. Ширина страны или региона часто приводится в справочных материалах как характеристика её восточно-западного протяжения.

¶Ширина в информатике и цифровых технологиях

В информатике ширина применяется как метафора пропускной способности и как технический параметр:

• Ширина шины — количество бит, передаваемых за один такт процессора или периферийной шины. Определяет скорость обмена данными.
• Ширина слова — разрядность процессора (32 или 64 бита в современных системах).
• Ширина экрана — горизонтальное разрешение монитора в пикселях.

¶Интересные факты

• В типографике шрифтовая гарнитура характеризуется шириной начертания: узкое, нормальное и широкое. Ширина букв влияет на читаемость текста и экономию места на странице.
• В архитектуре Древнего Египта ширина пирамиды составляла около 230 м, что делало её основание почти квадратным.

¶Источники

• ГОСТ 2.307—2011. Нанесение размеров на чертежах.
• Правила дорожного движения Российской Федерации.
• Физическая энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия.
• Справочник по физике. — М.: Высшая школа.
• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона.