'n Konsep waarmee ons van kleintyd af bekend is, is die massa. En tog, in die loop van fisika, word sommige probleme met die studie daarvan geassosieer. Daarom is dit nodig om duidelik te definieer wat massa is. Hoe kan jy haar herken? En hoekom is dit nie gelyk aan gewig nie?
Bepaling van massa
Die natuurlike wetenskaplike betekenis van hierdie waarde is dat dit die hoeveelheid materie bepaal wat in die liggaam is. Vir sy benaming is dit gebruiklik om die Latynse letter m te gebruik. Die eenheid van meting in die standaardstelsel is die kilogram. In take en die alledaagse lewe, word buitestelsels ook dikwels gebruik: gram en ton.
In 'n skoolfisikakursus, die antwoord op die vraag: "Wat is massa?" gegee in die studie van die verskynsel van traagheid. Dan word dit gedefinieer as die vermoë van 'n liggaam om 'n verandering in die spoed van sy beweging te weerstaan. Daarom word die massa ook inert genoem.
Wat is gewig?
Eerstens is dit 'n krag, dit wil sê 'n vektor. Massa is 'n skalêre hoeveelheid. Die gewigsvektor is altyd aan die steun of skorsing geheg en is in dieselfde rigting as swaartekrag gerig, d.w.s. vertikaal af.
Die formule vir die berekening van die gewig hang daarvan af of diehierdie ondersteuning (opskorting). In die geval van stelselrus word die volgende uitdrukking gebruik:
Р=mg, waar Р (die letter W word in Engelse bronne gebruik) is die gewig van die liggaam, g is die vryvalversnelling. Vir die aarde word g gewoonlik gelyk aan 9,8 m/s geneem2.
Die massaformule kan daaruit afgelei word: m=P / g.
Wanneer afwaarts beweeg, dit wil sê in die rigting van die gewig, neem die waarde daarvan af. Daarom word die formule:
Р=m (g - a). Hier is "a" die versnelling van die stelsel.
Dit wil sê, wanneer hierdie twee versnellings gelyk is, word 'n toestand van gewigloosheid waargeneem wanneer die liggaamsgewig nul is.
Wanneer die liggaam opwaarts begin beweeg, praat hulle van gewigstoename. In hierdie situasie vind 'n oorladingstoestand plaas. Omdat liggaamsgewig toeneem, en die formule daarvan sal soos volg lyk:
P=m (g + a).
Hoe hou massa verband met digtheid?
Baie eenvoudig. Hoe groter die digtheid van die stof waaruit die liggaam bestaan, hoe belangriker sal die massa daarvan wees. Digtheid word immers gedefinieer as die verhouding van twee hoeveelhede. Die eerste hiervan is massa, volume is die tweede. Om hierdie waarde aan te dui, is die Griekse letter ρ gekies. Die eenheid van meting is die verhouding van kilogram tot kubieke meter.
Op grond van bogenoemde neem die massaformule die volgende vorm aan:
m=ρV, waarin die letter V die volume van die liggaam aandui.
Vermaaklike take
Nadat jy die vraag uitgeklaar het oor wat massa is, kan jy begin om probleme op te los. Dié van hullewat boeiende inhoud het, sal studente meer geïnteresseerd hou.
Taak nommer 1. Toestand: Winnie the Pooh het twee identiese liter-potte gekry. Een bevat heuning, die ander bevat olie. Hoe om te weet watter heuning in is sonder om dit oop te maak?
Besluit. Die digtheid van heuning is groter as dié van botter. Die eerste is 1430 kg/m3 en die tweede is 920 kg/m3. Daarom, met dieselfde volume potte, sal die een met heuning swaarder wees.
Om die vraag oor die probleem meer akkuraat te beantwoord, sal jy die massa heuning en olie in potte moet bereken. Hul volume is bekend - dit is 1 liter. Maar in die berekeninge sal jy 'n waarde in kubieke meter nodig hê. So die eerste ding om te doen is om te vertaal. Een m3 bevat 1000 liter. Daarom, wanneer jy die resultaat bereken, sal jy 'n volumewaarde gelykstaande aan 0,001 m3 moet neem.
Die massaformule kan nou gebruik word waarin digtheid met volume vermenigvuldig word. Na eenvoudige berekeninge is die volgende massawaardes verkry: 1,43 kg en 0,92 kg, onderskeidelik vir heuning en olie.
Antwoord: die heuningpot is swaarder.
Probleem nr. 2. Toestand: Die nar lig 'n gewig sonder enige probleme op, waarop geskryf is dat sy massa 500 kilogram is. Wat is die werklike massa van 'n gewig as sy volume 5 liter is en die materiaal waarvan dit gemaak is kurk is?
Besluit. In die tabel moet jy die waarde van die kurkdigtheid vind. Dit is gelyk aan 240 kg/m3. Nou moet jy die waarde van die volume vertaal, jy kry 0,005 m3.
Om hierdie hoeveelhede te ken, is dit nie moeilik om die reeds bekende formule te gebruik nietel die massa van die vals gewig. Dit blyk gelyk aan 1,2 kg. Nou verstaan ek hoekom die nar glad nie hard is nie.
Antwoord. Die werklike massa van die kettlebell is 1,2 kg.
Probleem No. 3. Toestand: Die genie het in 'n lamp gesit waarvan die volume onbekend is. Maar sy digtheid op daardie oomblik was 40 000 kg/m3. Toe dit uit die bottel vrygestel is, het dit die parameters van 'n gewone menslike liggaam begin hê: volume 0,08 m3, digtheid 1000 kg/m3. Wat is die volume van die lamp?
Besluit. Eerstens moet jy die massa daarvan in die normale toestand uitvind. Dit sal gelyk wees aan 80 kg. Nou kan ons voortgaan om die volume van die lamp te vind. Ons sal aanvaar dat Jean al die spasie daarin beslaan. Dan moet jy die massa deel deur die digtheid, dit wil sê 80 by 40 000. Die waarde sal 0,002 m3 wees. Wat gelyk is aan twee liter.
Antwoord. Die volume van die lamp is 2 liter.
Massaberekeningprobleme
Die voortsetting van die gesprek oor wat massa is, moet die oplossing wees van take wat met die lewe verband hou. Hier is twee situasies wat die toepassing van kennis in die praktyk duidelik sal demonstreer.
Probleem nr. 4. Toestand: In 1979 het 'n tenkwa-ongeluk plaasgevind, as gevolg waarvan olie in die baai ingekom het. Sy slyk het 'n deursnee van 640 m en 'n dikte van ongeveer 208 cm gehad. Wat is die massa van die gemorste olie?
Besluit. Die digtheid van olie is 800 kg/m3. Om die reeds bekende formule te gebruik, moet jy die volume van die kol ken. Dit is maklik om te bereken of ons die plek vir 'n silinder neem. Dan sal die volume formule wees:
V=πr2h.
Boonop is r die radius, en h is die hoogte van die silinder. Dan sal die volume gelyk wees aan 668794.88 m3. Nou kan jy die massa bereken. Dit sal so uitdraai: 535034904 kg.
Antwoord: die massa olie is ongeveer gelyk aan 535036 ton.
Probleem 5. Toestand: Die lengte van die langste telefoonkabel is 15151 km. Wat is die massa koper wat in die vervaardiging daarvan gegaan het as die deursnee van die drade 7,3 cm2 is?
Besluit. Die digtheid van koper is 8900 kg/m3. Die volume word gevind deur 'n formule wat die produk van die oppervlakte van die basis en die hoogte (hier die lengte van die kabel) van die silinder bevat. Maar eers moet jy hierdie area in vierkante meter omskep. Dit wil sê, deel hierdie getal deur 10000. Na berekeninge, blyk dit dat die volume van die hele kabel ongeveer gelyk is aan 11000 m3.
Nou moet jy die digtheid- en volumewaardes vermenigvuldig om uit te vind wat die massa is. Die resultaat is die getal 97900000 kg.
Antwoord: die massa van koper is 97900 ton.
Nog 'n massa-uitdaging
Probleem 6. Toestand: Die grootste kers wat 89867 kg geweeg het, was 2,59 m in deursnee. Wat was sy hoogte?
Besluit. Wasdigtheid - 700 kg/m3. Die hoogte sal uit die volumeformule gevind moet word. Dit wil sê, V moet gedeel word deur die produk van π en die kwadraat van die radius.
En die volume self word bereken deur massa en digtheid. Dit blyk gelyk te wees aan 128,38 m3. Die hoogte was 24,38 m.
Antwoord: die hoogte van die kers is 24,38 m.
