Ποια είναι η μάζα, πώς μπορεί να υπολογιστεί και πώς διαφέρει από το βάρος;

Η έννοια με την οποία γνωρίζουμε από την πρώιμη παιδική ηλικία είναι μαζική. Και όμως, κατά τη διάρκεια της φυσικής με τη μελέτη της, συνδέονται μερικές δυσκολίες. Επομένως, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί σαφώς τι είναι η μάζα. Πώς μπορείτε να το μάθετε; Και γιατί δεν είναι ίση με το βάρος;

Προσδιορισμός της μάζας

Η φυσική επιστημονική σημασία αυτής της ποσότητας είναι ότι καθορίζει την ποσότητα της ύλης που περιέχεται στο σώμα. Για τον χαρακτηρισμό του, είναι συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε το λατινικό γράμμα m. Η μονάδα μέτρησης στο τυπικό σύστημα είναι kg. Στα καθήκοντα και την καθημερινή ζωή, χρησιμοποιούνται εξωσυστηματικά: το γραμμάριο και ο τόνος.

Στο σχολικό μάθημα της φυσικής, η απάντηση στο ερώτημα «Τι είναι μαζική;» δίνεται στη μελέτη του φαινομένου της αδράνειας. Στη συνέχεια ορίζεται ως η ικανότητα του σώματος να αντισταθεί στην αλλαγή της ταχύτητας της κίνησης του. Επομένως, η μάζα ονομάζεται επίσης αδρανής.

Τι είναι το βάρος;

Πρώτον, είναι μια δύναμη, δηλαδή ένας φορέας. Η μάζα είναι μια κλιμακωτή ποσότητα. Ο φορέας βάρους συνδέεται πάντοτε με το στήριγμα ή την ανάρτηση και κατευθύνεται στην ίδια κατεύθυνση με τη βαρύτητα, δηλαδή κάθετα προς τα κάτω.

Ο τύπος για τον υπολογισμό του βάρους εξαρτάται από το αν αυτή η στήριξη (ανάρτηση) κινείται. Σε περίπτωση ηρεμίας του συστήματος, χρησιμοποιείται η ακόλουθη έκφραση:

P = m * g, όπου P (σε αγγλικές πηγές W χρησιμοποιείται) - σωματικό βάρος, g - επιτάχυνση της βαρύτητας. Για το έδαφος, το g θεωρείται ότι είναι ίσο με 9,8 m / s ² .

Από αυτό, μπορεί να ληφθεί ο τύπος μάζας: m = P / g.

Όταν κινείται προς τα κάτω, δηλαδή, προς την κατεύθυνση της δράσης του βάρους, η τιμή του μειώνεται. Επομένως, ο τύπος παίρνει τη μορφή:

P = m (g - a). Εδώ, το "α" είναι η επιτάχυνση της κίνησης του συστήματος.

Δηλαδή, όταν αυτές οι δύο επιταχύνσεις είναι ίσες, παρατηρείται κατάσταση έλλειψης βαρύτητας, όταν το βάρος του σώματος είναι μηδέν.

Όταν το σώμα αρχίζει να ανεβαίνει, λέγεται για την αύξηση του βάρους. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζεται μια κατάσταση υπερφόρτωσης. Επειδή το σωματικό βάρος αυξάνεται και η φόρμουλα του θα μοιάζει με αυτό:

P = m (g + a).

Πώς σχετίζεται η μάζα με την πυκνότητα;

Είναι πολύ απλό. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα της ουσίας από την οποία αποτελείται το σώμα, τόσο πιο σημαντική είναι η μάζα του. Εξάλλου, η πυκνότητα ορίζεται ως ο λόγος δύο ποσοτήτων. Το πρώτο από αυτά είναι μάζα, ο όγκος είναι ο δεύτερος. Για να δηλώσουμε αυτή την τιμή, επιλέξαμε το ελληνικό γράμμα ρ. Η μονάδα μέτρησης είναι η αναλογία χιλιογράμμων προς κυβικά μέτρα.

Από τα παραπάνω, ο τύπος μάζας έχει την ακόλουθη μορφή:

M = ρ * V, όπου το γράμμα V δηλώνει τον όγκο του σώματος.

Διασκεδαστικές εργασίες

Αφού εξηγήσετε το ζήτημα της μάζας, μπορείτε να ξεκινήσετε την επίλυση προβλημάτων. Εκείνοι που έχουν διασκεδαστικό περιεχόμενο θα ενδιαφέρονται περισσότερο για τους μαθητές.

Αριθμός εργασιών 1. Κατάσταση: Η Winnie the Pooh έδωσε δύο πανομοιότυπα ποτ λίτρων. Σε ένα από αυτά μέλι, σε άλλο λάδι. Πώς να μάθετε ποιο μέλι δεν ανοίγει;

Η λύση. Η πυκνότητα του μελιού είναι μεγαλύτερη από αυτή του πετρελαίου. Το πρώτο έχει αξία 1430 kg / m ³ , και το δεύτερο - 920 kg / m ³ . Ως εκ τούτου, με τον ίδιο όγκο γλάστρες, το ένα με μέλι θα είναι βαρύτερο.

Για να απαντήσετε με μεγαλύτερη ακρίβεια το ζήτημα του προβλήματος, πρέπει να υπολογίσετε τη μάζα του μελιού και του βουτύρου στα δοχεία. Ο όγκος τους είναι γνωστός - αυτό είναι 1 λίτρο. Αλλά οι υπολογισμοί απαιτούν μια τιμή σε κυβικά μέτρα. Έτσι πρώτα πρέπει να μεταφράσετε. Ένα κυβικό μέτρο περιέχει 1000 λίτρα. Επομένως, κατά τον υπολογισμό του αποτελέσματος, απαιτείται η τιμή του όγκου ίση με 0,001 m ³ .

Τώρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο μάζας, στον οποίο η πυκνότητα πολλαπλασιάζεται με τον όγκο. Μετά από απλούς υπολογισμούς, έχουμε τις ακόλουθες τιμές μάζας: 1,43 kg και 0,92 kg, για το μέλι και το πετρέλαιο, αντίστοιχα.

Απάντηση: ένα δοχείο μελιού είναι βαρύτερο.

Εργασία αριθ. 2. Κατάσταση: Ο κλόουν χωρίς προβλήματα αυξάνει το βάρος, με το οποίο γράφεται ότι η μάζα του είναι 500 κιλά. Ποια είναι η πραγματική μάζα ενός βάρους αν ο όγκος του είναι ίσος με 5 λίτρα και η ουσία από την οποία κατασκευάζεται είναι ένας φελλός;

Η λύση. Στον πίνακα, πρέπει να βρείτε την πυκνότητα του βύσματος. Είναι ίση με 240 kg / m ³ . Τώρα πρέπει να μεταφράσετε την τιμή του όγκου, θα είναι 0.005 m ³ .

Γνωρίζοντας αυτές τις ποσότητες, δεν είναι δύσκολο να χρησιμοποιήσουμε τον ήδη γνωστό τύπο για να υπολογίσουμε το βάρος της τυχαίας ανακατασκευής. Λαμβάνεται ίσο με 1,2 kg. Τώρα είναι σαφές γιατί ο κλόουν δεν είναι καθόλου δύσκολος.

Απάντηση. Το πραγματικό βάρος του βάρους είναι 1,2 κιλά.

Πρόβλημα 3. Κατάσταση: Το δίδυμο καθόταν σε λαμπτήρα του οποίου ο όγκος είναι άγνωστος. Αλλά η πυκνότητα της ήταν αυτή τη στιγμή 40.000 kg / m ³ . Όταν απελευθερώθηκε από το μπουκάλι, άρχισε να έχει τις παραμέτρους ενός συνηθισμένου ανθρώπινου σώματος: όγκος 0,08 m ³ , πυκνότητα 1000 kg / m ³ . Ποια είναι η ένταση ενός λαμπτήρα;

Η λύση. Πρώτα πρέπει να γνωρίζετε τη μάζα του σε κανονική κατάσταση. Θα είναι ίσο με 80 κιλά. Τώρα μπορείτε να προχωρήσετε για να βρείτε την ένταση της λάμπας. Θα υποθέσουμε ότι ο Jin καταλαμβάνει όλο το χώρο μέσα του. Τότε θα είναι απαραίτητο να μοιραστούμε τη μάζα σε πυκνότητα, δηλαδή, από 80 έως 40.000. Λαμβάνεται μια τιμή 0.002 m ³ . Τι ισοδυναμεί με δύο λίτρα.

Απάντηση. Η ένταση του λαμπτήρα είναι 2 λίτρα.

Καθήκοντα για τον υπολογισμό της μάζας

Συνεχίζοντας τη συζήτηση για το τι είναι μια μάζα, πρέπει να υπάρξει μια λύση σε εργασίες που σχετίζονται με τη ζωή. Ακολουθούν δύο καταστάσεις που καταδεικνύουν σαφώς την εφαρμογή της γνώσης στην πράξη.

Εργασία αριθ. 4. Κατάσταση: Το 1979, σημειώθηκε ατύχημα δεξαμενόπλοιου, το οποίο οδήγησε στην είσοδο πετρελαίου στον κόλπο. Το σημείο του είχε διάμετρο 640 μ. Και πάχος περίπου 208 εκ. Ποια είναι η μάζα του χυμένου πετρελαίου;

Η λύση. Η πυκνότητα του λαδιού είναι 800 kg / m ³ . Για να χρησιμοποιήσετε τον ήδη γνωστό τύπο, πρέπει να γνωρίζετε τον όγκο του σημείου. Είναι εύκολο να υπολογίσετε αν παίρνετε ένα λεκέ για έναν κύλινδρο. Στη συνέχεια, ο τύπος έντασης θα είναι:

V = π * r ² * h.

Και r είναι η ακτίνα, και h είναι το ύψος του κυλίνδρου. Στη συνέχεια ο όγκος θα είναι ίσος με 668794,88 m ³ . Τώρα μπορείτε να μετρήσετε τη μάζα. Θα αποδειχθεί αυτό: 535034904 kg.

Απάντηση: Η μάζα του πετρελαίου είναι περίπου 535036 τόνοι.

Αριθμός εργασίας 5. Κατάσταση: Το μήκος του μεγαλύτερου τηλεφωνικού καλωδίου είναι 15.151 χλμ. Ποια είναι η μάζα του χαλκού που πήγε στην κατασκευή του, αν η διατομή των καλωδίων είναι 7,3 cm ² ;

Η λύση. Η πυκνότητα χαλκού είναι 8900 kg / m ³ . Η ένταση βρίσκεται από τον τύπο, ο οποίος περιέχει το προϊόν της βασικής περιοχής από το ύψος (εδώ το μήκος του καλωδίου) του κυλίνδρου. Αλλά πρώτα πρέπει να μετατρέψετε αυτή την περιοχή σε τετραγωνικά μέτρα. Δηλαδή, διαιρέστε τον αριθμό αυτό κατά 10.000, μετά από υπολογισμούς προκύπτει ότι ο συνολικός όγκος του καλωδίου είναι περίπου 11.000 m ³ .

Τώρα πρέπει να πολλαπλασιάσουμε τις τιμές πυκνότητας και όγκου για να δούμε τι είναι η μάζα ίση με. Το αποτέλεσμα είναι ο αριθμός των 97.900.000 kg.

Απάντηση: Η μάζα του χαλκού είναι 97900 τόνοι.

Ένα άλλο πρόβλημα που σχετίζεται με τη μάζα

Αριθμός εργασίας 6. Κατάσταση: Το μεγαλύτερο κερί με βάρος 89867 κιλά είχε διάμετρο 2,59 μ. Ποιο ήταν το ύψος του;

Η λύση. Η πυκνότητα του κεριού είναι 700 kg / m ³ . Το ύψος θα πρέπει να βρεθεί από τον τύπο όγκου. Δηλαδή, το V πρέπει να διαιρείται με το προϊόν π και το τετράγωνο της ακτίνας.

Και ο ίδιος ο όγκος υπολογίζεται από τη μάζα και την πυκνότητα. Είναι ίσο με 128,38 m ³ . Το ύψος ήταν 24,38 μ.

Απάντηση: Το ύψος του κεριού είναι 24,38 μ.