Каква е масата, как да я изчислите и как се различава от теглото?

Концепцията, с която сме запознати от най-ранното детство, е масата. И все пак в хода на физиката с нейното проучване са свързани някои трудности. Следователно е необходимо да се определи ясно какво е масата. Как можете да разберете? И защо не е равно на теглото?

Определяне на масата

Природният научен смисъл на това количество е, че той определя количеството вещество, което се съдържа в тялото. За означението му е обичайно да се използва латински буквата m. Единицата за измерване в стандартната система е килограм. В задачите и ежедневието често се използват извънсистемни: грам и тон.

В учебния курс по физика отговорът на въпроса "Какво е маса?" Се дава при изучаването на инерционното явление. Тогава тя се определя като способността на тялото да устои на промяната на скоростта на своето движение. Затова масата се нарича инертна.

Какво е теглото?

Първо, това е сила, т.е. вектор. Масата е скаларно количество. Векторът на теглото винаги е прикрепен към опората или окачването и е насочен в същата посока като на силата на гравитацията, т.е. вертикално надолу.

Формулата за изчисляване на теглото зависи от това дали тази подпора (окачване) се движи. В случай на почивка на системата се използва следният израз:

P = m * g, където Р (в английски източници W се използва) - телесно тегло, g - ускорение на гравитацията. За земята се приема, че g е равен на 9,8 m / s².

От нея може да се изведе масова формула: m = P / g.

Когато се движи надолу, т.е. в посока на действието на теглото, стойността му намалява. Ето защо формулата има формата:

P = m (g-a). Тук "а" е ускоряването на движението на системата.

Тоест, когато тези две ускорения са еднакви, се наблюдава състояние на безтегловност, когато теглото на тялото е нулево.

Когато тялото започва да се движи нагоре, се казва за увеличаване на теглото. В тази ситуация се получава състояние на претоварване. Тъй като телесното тегло се увеличава и формулата му ще изглежда така:

P = m (g + a).

Как се отнася масата към плътността?

Това е много просто. Колкото по-голяма е плътността на веществото, от което се състои тялото, толкова по-важна е неговата маса. В края на краищата плътността се определя като съотношението на две количества. Първият от тях е масата, обемът е вторият. За да обозначи тази стойност, гръцката буква Rho. Измервателната единица е съотношението килограми към кубични метри.

Изхождайки от всичко това, масовата формула има следната форма:

m = rho- * V, в който буквата V обозначава обема на тялото.

Забавни задачи

След като разясни въпроса за това какво е маса, можете да започнете да решавате проблемите. Тези, които имат забавно съдържание, ще се интересуват повече от учениците.

Задача номер 1. Състояние: Мечо Пух даде два еднакви литра саксии. В един от тях мед, в друго масло. Как да разберете в кой мед, без да ги отваряте?

Решението. Плътността на меда е по-голяма от тази на петрола. Първата има стойност от 1430 кг / м³, и втората - 920 кг / м³. Ето защо, при същия обем на саксии, този с мед ще бъде по-тежък.

За да отговорите по-точно на въпроса за проблема, трябва да изчислите масата на меда и маслото в саксиите. Обемът им е известен - това е 1 литър. Но изчисленията изискват стойност в кубични метри. Така че първо трябва да преведете. В една стая³ съдържа 1000 литра. Следователно, при изчисляване на резултата, ще е необходимо да вземем стойността на обема равна на 0.001 m³.

Сега може да се използва масова формула, при която плътността се умножава по обем. След прости изчисления се получават следните масови стойности: 1.43 kg и 0.92 kg, съответно за мед и масло.

Отговор: Гъбата с мед е по-тежка.

Задача номер 2. Състояние: Клоун без проблеми повишава теглото, на което е написано, че неговата маса е 500 килограма. Каква е действителната маса на теглото, ако обемът му е равен на 5 литра, а веществото, от което е направено, е корк?

Решението. В таблицата трябва да намерите гъстотата на щепсела. Тя е равна на 240 кг / м³. Сега трябва да преведете стойността на обема, той ще бъде 0,005 м³.

Познавайки тези количества, не е трудно да се използва вече известната формула, за да се изчисли масата на разбъркването. Получава се в размер на 1,2 kg. Сега е ясно защо клоунът изобщо не е труден.

Отговор. Реалното тегло на теглото е 1.2 кг.

Задача номер 3. Състояние: Жана седеше в лампа, чийто обем е неизвестен. Но плътността му в този момент е била 40 000 кг / м³. Когато бил освободен от бутилката, той започнал да има параметрите на обикновеното човешко тяло - обем от 0,08 м³, плътност 1000 kg / m³. Какъв е обемът на лампата?

Решението. Първо трябва да познавате масата му в нормално състояние. Тя ще бъде равна на 80 кг. Сега можете да продължите да намирате силата на звука на лампата. Ние ще приемем, че Джин заема цялото пространство вътре в него. Тогава ще е необходимо да се раздели масата в плътност, т.е. от 80 до 40 000. Стойност 0.002 m³. Това, което е равно на два литра.

Отговор. Обемът на лампата е 2 литра.

Задачи за изчисляване на масата

Продължаването на разговора, че такава маса, трябва да бъде решаването на задачи, свързани с живота. Ето две ситуации, които ясно показват практическото приложение на знанията.

Задача номер 4. Състояние: През 1979 г. се случи инцидент с танкер, който доведе до навлизането на нефт в залива. Неговото място е с диаметър 640 м и дебелина около 208 см. Каква е масата разлято масло?

Решението. Плътност на маслото 800 кг / м³. За да използвате вече известната формула, трябва да знаете обема на мястото. Лесно е да изчислите, ако вземете място за цилиндър. Тогава формулата за обема ще бъде:

V = pi- * r² * з.

И r е радиусът и h е височината на цилиндъра. Тогава обемът ще бъде равен на 668794.88 м³. Сега можете да преброите масата. Това ще се окаже: 535034904 кг.

Отговор: Масата на петрола е приблизително 535036 тона.

Задача номер 5. Състояние: Дължината на най-дългия телефонен кабел е 15 151 км. Каква е масата на медта, която се е получила, ако напречното сечение на проводниците е 7,3 см²?

Решението. Плътността на медта е 8900 кг / м³. Обемът се определя от формулата, която съдържа продукта на базовата площ до височината (тук дължината на кабела) на цилиндъра. Но първо трябва да превърнете тази площ в квадратни метри. Тоест, разделете този номер на 10 000. След изчисленията се оказва, че общият обем на кабела е приблизително 11 000 метра³.

Сега трябва да умножим стойностите на плътността и обема, за да разберем какво е равно на масата. Резултатът е броят на 97,900,000 кг.

Отговор: Масата на медта е 97900 тона.

Друг проблем, свързан с масата

Задача номер 6. Състояние: Най-голямата свещ с тегло 89867 кг има диаметър от 2,59 м. Каква беше височината й?

Решението. Плътност на восък - 700 кг / м³. Височината ще трябва да се намери от формулата за обема. Това означава, че V трябва да бъде разделен на продукт и квадрата на радиуса.

Самият обем се изчислява по маса и плътност. Оказва се, че е 128,38 м³. Височината е 24,38 м.

Отговор: Височината на свещта е 24,38 м.