Een concept dat we al van jongs af aan kennen, is de mis. En toch zijn er in de loop van de natuurkunde enkele moeilijkheden verbonden aan de studie ervan. Daarom is het noodzakelijk om duidelijk te definiëren wat massa is. Hoe kun je haar herkennen? En waarom is het niet gelijk aan gewicht?
Bepaling van de massa
De natuurwetenschappelijke betekenis van deze waarde is dat het de hoeveelheid materie bepa alt die in het lichaam aanwezig is. Voor de aanduiding is het gebruikelijk om de Latijnse letter m te gebruiken. De maateenheid in het standaardsysteem is de kilogram. In taken en het dagelijks leven worden ook vaak off-system-taken gebruikt: gram en ton.
In een natuurkundecursus op school, het antwoord op de vraag: "Wat is massa?" gegeven in de studie van het fenomeen traagheid. Vervolgens wordt het gedefinieerd als het vermogen van een lichaam om weerstand te bieden aan een verandering in de snelheid van zijn beweging. Daarom wordt de massa ook wel inert genoemd.
Wat is gewicht?
Ten eerste is het een kracht, dat wil zeggen een vector. Massa is een scalaire grootheid. De gewichtsvector is altijd bevestigd aan de steun of ophanging en is gericht in dezelfde richting als de zwaartekracht, d.w.z. verticaal naar beneden.
De formule voor het berekenen van het gewicht hangt af van of dedeze ondersteuning (schorsing). In het geval van systeemrust wordt de volgende uitdrukking gebruikt:
Р=mg, waarbij Р (de letter W wordt gebruikt in Engelse bronnen) het gewicht van het lichaam is, g de vrije valversnelling is. Voor de aarde is g gewoonlijk gelijk aan 9,8 m/s2.
De massaformule kan daaruit worden afgeleid: m=P / g.
Als je naar beneden beweegt, dat wil zeggen in de richting van het gewicht, neemt de waarde af. Daarom wordt de formule:
Р=m (g - a). Hier is "a" de versnelling van het systeem.
Dat wil zeggen, wanneer deze twee versnellingen gelijk zijn, wordt een toestand van gewichtloosheid waargenomen wanneer het lichaamsgewicht nul is.
Als het lichaam omhoog begint te bewegen, praten ze over gewichtstoename. In deze situatie treedt een overbelastingstoestand op. Omdat het lichaamsgewicht toeneemt en de formule er als volgt uitziet:
P=m (g + a).
Hoe is massa gerelateerd aan dichtheid?
Heel eenvoudig. Hoe groter de dichtheid van de stof waaruit het lichaam is samengesteld, hoe belangrijker de massa ervan zal zijn. Dichtheid wordt immers gedefinieerd als de verhouding van twee grootheden. De eerste hiervan is massa, het volume is de tweede. Om deze waarde aan te duiden is gekozen voor de Griekse letter ρ. De maateenheid is de verhouding van kilogram tot kubieke meter.
Op basis van het bovenstaande heeft de massaformule de volgende vorm:
m=ρV, waarbij de letter V het volume van het lichaam aangeeft.
Amusante taken
Na verduidelijking van de vraag wat massa is, kun je beginnen met het oplossen van problemen. die van hendie boeiende inhoud hebben, zullen studenten meer geïnteresseerd houden.
Taak nummer 1. Voorwaarde: Winnie de Poeh kreeg twee identieke literpotten aangeboden. De ene bevat honing, de andere olie. Hoe weet je welke honing erin zit zonder ze te openen?
Beslissing. De dichtheid van honing is groter dan die van boter. De eerste is 1430 kg/m3 en de tweede is 920 kg/m3. Daarom, met hetzelfde volume potten, zal degene met honing zwaarder zijn.
Om de vraag van het probleem nauwkeuriger te beantwoorden, moet je de massa honing en olie in potten berekenen. Hun volume is bekend - het is 1 liter. Maar in de berekeningen heeft u een waarde in kubieke meters nodig. Dus het eerste dat u moet doen, is vertalen. Een m3 bevat 1000 liter. Daarom moet u bij het berekenen van het resultaat een volumewaarde nemen die gelijk is aan 0,001 m3.
De massaformule kan nu worden gebruikt waarin de dichtheid wordt vermenigvuldigd met het volume. Na eenvoudige berekeningen werden de volgende massawaarden verkregen: 1,43 kg en 0,92 kg, respectievelijk voor honing en olie.
Antwoord: de honingpot is zwaarder.
Probleem nr. 2. Conditie: De clown tilt zonder problemen een gewicht op, waarop staat dat de massa 500 kilogram is. Wat is de werkelijke massa van een gewicht als het volume 5 liter is en het materiaal waaruit het is gemaakt kurk is?
Beslissing. In de tabel moet u de waarde van de kurkdichtheid vinden. Het is gelijk aan 240 kg/m3. Nu moet je de waarde van het volume vertalen, je krijgt 0,005 m3.
Als je deze hoeveelheden kent, is het niet moeilijk om de al bekende formule te gebruiken omtel de massa van het nepgewicht. Het blijkt gelijk te zijn aan 1,2 kg. Nu begrijp ik waarom de clown helemaal niet moeilijk is.
Antwoord. De werkelijke massa van de kettlebell is 1,2 kg.
Probleem nr. 3. Conditie: De geest zat in een lamp waarvan het volume onbekend is. Maar de dichtheid op dat moment was 40.000 kg/m3. Toen het uit de fles kwam, kreeg het de parameters van een gewoon menselijk lichaam: volume 0,08 m3, dichtheid 1000 kg/m3. Wat is het volume van de lamp?
Beslissing. Eerst moet je de massa in de normale toestand achterhalen. Het zal gelijk zijn aan 80 kg. Nu kunnen we verder gaan met het vinden van het volume van de lamp. We nemen aan dat Jean alle ruimte erin inneemt. Vervolgens moet je de massa delen door de dichtheid, dat wil zeggen 80 bij 40.000. De waarde is 0,002 m3. Dat is gelijk aan twee liter.
Antwoord. Het volume van de lamp is 2 liter.
Massaberekeningsproblemen
De voortzetting van het gesprek over wat massa is, zou de oplossing moeten zijn van taken die verband houden met het leven. Hier zijn twee situaties die de toepassing van kennis in de praktijk duidelijk zullen aantonen.
Probleem nr. 4. Toestand: In 1979 vond een tankerongeval plaats, waardoor olie in de baai kwam. De olievlek had een diameter van 640 m en een dikte van ongeveer 208 cm Wat is de massa van de gemorste olie?
Beslissing. De dichtheid van olie is 800 kg/m3. Om de reeds bekende formule te gebruiken, moet u het volume van de plek weten. Het is gemakkelijk te berekenen of we de plek voor een cilinder nemen. Dan is de volumeformule:
V=πr2h.
Bovendien is r de straal en is h de hoogte van de cilinder. Dan is het volume gelijk aan 668794,88 m3. Nu kun je de massa berekenen. Het wordt als volgt: 535034904 kg.
Antwoord: de massa olie is ongeveer gelijk aan 535036 ton.
Probleem5. Conditie: De lengte van de langste telefoonkabel is 15151 km. Wat is de massa koper die bij de vervaardiging is gebruikt als de doorsnede van de draden 7,3 cm is2?
Beslissing. De dichtheid van koper is 8900 kg/m3. Het volume wordt gevonden door een formule die het product bevat van het gebied van de basis en de hoogte (hier de lengte van de kabel) van de cilinder. Maar eerst moet je dit gebied omzetten in vierkante meters. Dat wil zeggen, deel dit getal door 10000. Na berekeningen blijkt dat het volume van de gehele kabel ongeveer gelijk is aan 11000 m3.
Nu moet je de dichtheids- en volumewaarden vermenigvuldigen om erachter te komen wat de massa is. Het resultaat is het getal 97900000 kg.
Antwoord: de massa koper is 97900 ton.
Nog een massale uitdaging
Probleem 6. Conditie: de grootste kaars met een gewicht van 89867 kg had een diameter van 2,59 m. Wat was de hoogte?
Beslissing. Wasdichtheid - 700 kg/m3. De hoogte moet worden gevonden uit de volumeformule. Dat wil zeggen, V moet worden gedeeld door het product van π en het kwadraat van de straal.
En het volume zelf wordt berekend door massa en dichtheid. Het blijkt gelijk te zijn aan 128,38 m3. De hoogte was 24,38 m.
Antwoord: de hoogte van de kaars is 24,38 m.
