Почему стандартный размер сектора составлял именно 512 байт?

Пошло это, наверное, с дискет.
Обычно сначала на пятидюймовую дискету на одной стороне записывали 160 килобайт.
Число дорожек было 40, на каждой дорожке умещалось примерно 4 килобайта.
Нужно было дорожку разделить на сектора, чтобы в конце записи файлов было в среднем не много пустого пространства.
Чем меньше сектор, тем меньше потеря емкости диска на хвосты после файлов, но на каждый сектор записывается служебная информация, чем меньше сам сектор, тем больше потеря на служебную информацию.
Поэтому, наверное, выбирали такой размер сектора, чтобы и сектор был небольшим, и потери на служебные цели были небольшими. И в качестве среднего значения выбрали, наверное, 512 байт, как самое удобное значение.
При записи файлов кластерами по нескольку секторов на один кластер деление на сектора, вобщем, теряет смысл для плотности размещения информации, и может использоваться, например, только для синхронизации записи.
Чем чаще расположены сектора на диске, те меньше ошибка в размещении записи при отклонении скорости вращения диска от соответствующей тактовой частоте записи.