Šta je masa, kako se izračunava i kako se razlikuje od težine?

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 05:19

Koncept koji nam je poznat od ranog djetinjstva je masa. Pa ipak, u toku fizike, neke su poteškoće povezane s njenim proučavanjem. Stoga je potrebno jasno definisati šta je masa. Kako je možete prepoznati? A zašto nije jednako težini?

Određivanje mase

Prirodnonaučno značenje ove vrijednosti je da ona određuje količinu materije koja se nalazi u tijelu. Za njegovo označavanje uobičajeno je koristiti latinično slovo m. Jedinica mjere u standardnom sistemu je kilogram. U zadacima i svakodnevnom životu često se koriste i vansistemski: grami i tone.

Na školskom kursu fizike, odgovor na pitanje: "Šta je masa?" dat u proučavanju fenomena inercije. Tada se definira kao sposobnost tijela da se odupre promjeni brzine svog kretanja. Stoga se masa naziva i inertnom.

Šta je težina?

Prvo, to je sila, odnosno vektor. Masa je skalarna veličina. Vektor težine je uvijek pričvršćen za oslonac ili ovjes i usmjeren je u istom smjeru kao i gravitacija, tj. okomito prema dolje.

Formula za izračunavanje težine zavisi od toga da li jeovaj oslonac (ovjes). U slučaju mirovanja sistema, koristi se sljedeći izraz:

R=mg, gdje je R (slovo W se koristi u engleskim izvorima) težina tijela, g je ubrzanje slobodnog pada. Za zemlju, g se obično uzima jednakim 9,8 m/s2.

Iz nje se može izvesti formula mase: m=P / g.

Kada se kreće prema dolje, odnosno u smjeru težine, njegova vrijednost se smanjuje. Dakle, formula postaje:

R=m (g - a). Ovdje je "a" ubrzanje sistema.

To jest, kada su ova dva ubrzanja jednaka, stanje bestežinskog stanja se posmatra kada je težina tijela nula.

Kada se tijelo počne kretati prema gore, govore o debljanju. U ovoj situaciji dolazi do stanja preopterećenja. Zato što se tjelesna težina povećava, a njena formula će izgledati ovako:

P=m (g + a).

Kako je masa povezana sa gustinom?

Vrlo jednostavno. Što je veća gustina supstance od koje se telo sastoji, to će njegova masa biti važnija. Na kraju krajeva, gustina se definira kao omjer dvije veličine. Prvi od njih je masa, zapremina je drugi. Za označavanje ove vrijednosti odabrano je grčko slovo ρ. Jedinica mjere je omjer kilograma prema kubnom metru.

Na osnovu gore navedenog, formula mase ima sljedeći oblik:

m=ρV, u kojem slovo V označava zapreminu tijela.

Zabavni zadaci

Nakon što razjasnite pitanje šta je masa, možete početi rješavati probleme. Oni od njihkoji imaju zanimljiv sadržaj zadržat će interesovanje učenika.

Zadatak broj 1. Uvjet: Winnie the Pooh je dobio dva identična litarska lonca. Jedan sadrži med, drugi ulje. Kako znati koji je med bez otvaranja?

Odluka. Gustoća meda je veća od gustoće putera. Prvi je 1430 kg/m³, a drugi 920 kg/m^{3. Dakle, sa istom zapreminom lonaca, ona sa medom će biti teža.}

Da biste preciznije odgovorili na pitanje zadatka, moraćete da izračunate masu meda i ulja u loncima. Njihova zapremina je poznata - iznosi 1 litar. Ali u proračunima će vam trebati vrijednost u kubnim metrima. Dakle, prvo što treba učiniti je prevesti. Jedan m³ sadrži 1000 litara. Stoga, prilikom izračunavanja rezultata, morat ćete uzeti vrijednost zapremine jednaku 0,001 m^3.

Sada se može koristiti formula mase u kojoj se gustina množi sa zapreminom. Nakon jednostavnih proračuna, dobijene su sljedeće masene vrijednosti: 1,43 kg i 0,92 kg, za med i ulje, respektivno.

Odgovor: lonac meda je teži.

Problem br. 2. Stanje: Klovn bez problema diže teg na kojem piše da mu je masa 500 kilograma. Kolika je stvarna masa utega ako je njegova zapremina 5 litara, a materijal od kojeg je napravljen je pluta?

Odluka. U tabeli morate pronaći vrijednost gustine plute. To je jednako 240 kg/m³. Sada trebate prevesti vrijednost volumena, dobijate 0,005 m^3.

Poznavajući ove količine, nije teško koristiti već poznatu formulu zaizbroji masu lažne težine. Ispada da je jednako 1,2 kg. Sada razumijem zašto klovn uopće nije težak.

Odgovor. Stvarna masa girja je 1,2 kg.

Problem br. 3. Stanje: Duh je sjedio u lampi, čija je zapremina nepoznata. Ali njegova gustina je u tom trenutku bila 40.000 kg/m³. Kada je pušten iz boce, počeo je da ima parametre običnog ljudskog tela: zapremina 0,08 m³, gustina 1000 kg/m^{3. Koliki je volumen lampe?}

Odluka. Prvo morate saznati njegovu masu u normalnom stanju. To će biti jednako 80 kg. Sada možemo prijeći na pronalaženje volumena lampe. Pretpostavićemo da Žan zauzima sav prostor u njemu. Zatim morate podijeliti masu sa gustinom, odnosno 80 sa 40 000. Vrijednost će biti 0,002 m3. Što je jednako dva litra.

Odgovor. Zapremina lampe je 2 litra.

Problemi s kalkulacijom mase

Nastavak razgovora o tome šta je masa, trebalo bi da bude rešavanje zadataka vezanih za život. Evo dvije situacije koje će jasno pokazati primjenu znanja u praksi.

Problem br. 4. Stanje: 1979. godine dogodila se nesreća tankera, uslijed koje je nafta dospjela u zaljev. Njegova mrlja imala je prečnik od 640 m i debljinu od oko 208 cm. Kolika je masa prosute nafte?

Odluka. Gustina ulja je 800 kg/m3. Da biste koristili već poznatu formulu, morate znati zapreminu mrlje. Lako je izračunati ako to mjesto uzmemo za cilindar. Tada će formula volumena biti:

V=πr2h.

Štaviše, r je poluprečnik, a h visina cilindra. Tada će volumen biti jednak 668794,88 m3. Sada možete izračunati masu. Ispašće ovako: 535034904 kg.

Odgovor: masa nafte je približno jednaka 535036 tona.

Problem5. Uslov: Dužina najdužeg telefonskog kabla je 15151 km. Kolika je masa bakra koja je ušla u njegovu proizvodnju ako je poprečni presjek žica 7,3 cm2?

Odluka. Gustina bakra je 8900 kg/m³. Volumen se nalazi po formuli koja sadrži proizvod površine baze i visine (ovdje dužine kabla) cilindra. Ali prvo morate pretvoriti ovu površinu u kvadratne metre. Odnosno, podijelite ovaj broj sa 10000. Nakon izračuna, ispada da je zapremina cijelog kabla približno jednaka 11000 m^3.

Sada trebate pomnožiti vrijednosti gustine i zapremine da biste saznali kolika je masa. Rezultat je broj 97900000 kg.

Odgovor: masa bakra je 97900 tona.