В прошлом посте мы обсуждали как найти массу с ускорением и силой. Итак, в этом посте мы обсудим его особый случай, а именно, как рассчитать массу по весу. Итак, давайте углубимся.
Сэр Исаак Ньютон установил множество принципов, которые упрощают вычисление массы объекта. Определение массы объекта по его весу — это частный случай Второго закона Ньютона, в котором объект испытывает силу из-за гравитационного притяжения Земли.
В повседневной жизни мы используем термины «вес» и «масса». Большинство людей считают, что масса равна весу. Но нет, они совершенно разные и имеют разное толкование. Количество вещества в объекте или частице измеряется его массой, которая является фундаментальным свойством любого объекта или частицы. В то время как вес объекта или тела — это просто сила, испытываемая материей тела из-за гравитации.
Давайте рассмотрим частный случай второго закона Ньютона, чтобы определить массу любого объекта по его весу.
Как рассчитать массу из веса с помощью Второго закона Ньютона:
Второй закон Ньютона устанавливает связь между массой тела, равнодействующая сила действующее на него, и ускорение, которое объект испытывает благодаря этой силе. Таким образом, согласно второму закону Ньютона, ускорение, которое будет испытывать объект из-за приложенной к нему силы, будет прямо пропорционально суммарной силе, действующей на него. Более того, она находится в обратной зависимости от массы объекта.
Подставляя эти утверждения в уравнение, мы можем записать его как:
а ∝ F
а ∝ 1 / м
Таким образом,
Или,
F = ма
Делая массовость предметом уравнения, его можно выразить как:
Однако мы хотим определить массу по весу. Посмотрим, как нам может помочь закон Ньютона.
Как было сказано ранее, вес — это сила тяжести, действующая на объект. Поскольку гравитационная сила является причиной ускорения объекта, ее называют гравитационное ускорение. Обозначается буквой g. В результате во втором законе Ньютона сила F заменяется весом W, а ускорение a заменяется ускорением свободного падения g. В результате закон Ньютона можно записать следующим образом:
W = мг
В результате масса объекта по весу определяется по формуле:
Как мы все знаем, масса объекта остается постоянной, пока его скорость не приближается к скорости света. Однако в случае с весом это не так. Это происходит из-за изменения величины ускорения свободного падения. Ускорение свободного падения Земли составляет 9.8 м / с.2. Однако его стоимость, как и вес объекта, меняется на поверхности Луны. Согласно приведенному выше уравнению, если объект или тело имеют большую массу, они будут много весить и медленно ускоряться. А если он будет иметь меньшую массу, он будет легче и быстрее разгоняться.
Ньютон, килограмм и м / с2 являются Единицы измерения веса в системе СИ (так как это также сила), массы и ускорения свободного падения соответственно.
Проблемы нахождения массы по весу:
Проблема: тело испытывает на Земле гравитационную силу 294 Н. Затем определите массу тела.
Данный:
Сила тяжести на теле (масса тела) W = 294 Н
Ускорение свободного падения g = 9.8 м / с2
Найти:
Масса тела m =?
Решение:
Масса тела
∴ м = 30 кг
На поверхности земли тело массой 30 кг испытывает силу тяжести 294 Н.
Проблема: гравитационная сила, действующая на тело на поверхности Луны, составляет 71.5 Н, а гравитационное ускорение на Луне составляет 1.625 м / с2. Какой тогда была бы масса тела?
Данный:
Гравитационная сила, действующая на тело (масса тела) W = 71.5 Н
Ускорение свободного падения на поверхности Луны g = 1.625 м / с2
Найти:
Масса тела m =?
Решение:
Масса тела
∴ м = 44 кг
Таким образом, если на поверхности Луны тело весит 71.5 кг, то его масса составляет 44 кг.
Часто задаваемые вопросы о массе и весе:
В. Различайте массу и вес.
Ответ: И масса, и вес — это научные и математические величины, используемые для описания объектов в космосе. Однако они не совпадают, и отличия заключаются в следующем:
| Масса | Вес |
| Количество вещества, содержащегося в теле, и есть его масса. | Вес объекта или тела — это сила тяжести, действующая на материю тела. |
| Это скалярная величина, имеющая только значение. | Это векторная величина, поскольку это, по сути, сила, имеющая направление и величину. |
| Его ценность не меняется, куда бы вы ни пошли. | После появления гравитационное ускорение изменяется, это вызывает изменение веса объекта. |
| Балансировка используется для определения массы объекта. | Пружинные весы используются для определения веса объекта. |
| Единица СИ: кг | Единица СИ: Ньютон |
В. Почему для измерения материи лучше использовать массу, а не вес?
Ответ: Масса и вес — две величины, которые используются для описания объекта в космосе.
Гравитационное притяжение или вес ощущается предметом из-за его массы. Масса любого тела или объекта не зависит от его местоположения. Так что его ценность остается прежней. Однако вес объекта изменяется при изменении его местоположения. Полет на самолете снижает ваш вес. Когда вы путешествуете на другую планету или в космос, все меняется еще больше. Таким образом, благодаря неизменным характеристикам, масса — лучший способ измерить материю, чем вес.
В. Как гравитационное ускорение Земли g может быть равно 9.8?
Ответ: Ускорение свободного падения можно рассчитать, используя универсальный закон всемирного тяготения.
Сила тяготения между двумя объектами, согласно универсальному закону тяготения, может быть определена как:
Но здесь G — гравитационная постоянная = 6.67 X 10.-11 Nm2/ кг2
m1 = Me (масса Земли) = 5.98 X 1024 kg
m2 = m (масса объекта)
R (радиус Земли, когда объект находится на поверхности земли) = 6.38 X 106 m
Таким образом, гравитационная сила, действующая на объект из-за земли, равна:
Но,
F = мг
Где,
∴ g = 9.8 м / с2
В. Гравитация Луны ниже, чем у Земли. Как бы изменился ваш вес, если бы вы были на Луне по сравнению с Землей?
Ответ: На Земле и на Луне измерение веса объекта или тела дает разные результаты.
На поверхности Земли вес объекта определяется по формуле:
На поверхности Земли вес объекта определяется по формуле:
Таким образом, из приведенных выше уравнений мы можем написать:
Однако масса и радиус Земли в 100 раз и в 4 раза соответственно больше, чем у Луны, т. Е. Me = 100 млнm и Re = 4 рm.
Таким образом,
∴ Втm = (1/6) Втe
В результате мы можем заключить, что если вы весите себя на Луне, это будет 1/6 вашего веса на Земле. Однако ваша масса на Луне и на Земле останется прежней.
Массу человека, если известен его вес, можно найти, используя формулу m=Pg, где g≈10Нкг. Масса человека равна 76010 = 76 кг.
Как определить массу тела по его весу?
Получится m = P/g. Подставьте известные значения: m = 549/9,8 = 56 кг. Вы решили задачу. Ответ: масса тела, которое весит 549 Н (на поверхности Земли) равна 56 кг, или m = 56 кг.
Как найти массу тела 7 класс?
Решение: Чтобы найти массу тела, нужно плотность умножить на объем: m = ρ · V. Подставим числовые значения величин: 930 кг/м3 · 0,003 м3 = 2,79 кг.
Как найти массу?
Масса тела выражается через плотность и объем следующей формулой: Масса тела — есть произведение плотности вещества из которого состоит тело на его объем. Здесь: … m — масса тела, (килограмм), ρ — плотность вещества, (кг/м³).
Чему равен вес тела при свободном падении?
Вес, сила, с которой тело, покоящееся в поле сил тяжести, действует на подвес или горизонтальную опору, препятствующую свободному падению тела. Численно В. тела Р равен действующей на него силе тяжести, то есть Р = mg, где m — масса тела, g — ускорение свободного падения (или ускорение силы тяжести).
Как найти массу тела в физике формула?
Масса тела зависит от его объема и плотности вещества, из которого состоит данное тело. — Как найти объем тела, если известна его масса и вещество, из которого состоит тело? Чтобы найти массу тела нежно его плотность умножить на объем. Чтобы найти объем тела, нужно его массу разделить на плотность.
Как узнать массу вещества в растворе?
Масса раствора определяется по формуле m (раствора)= m (масса растворенного вещества)/ w (массовая доля растворенного вещества). Или m = r (плотность раствора — г/см3) * V (объем раствора).
Как найти плотность в физике 7 класс формула?
Плотность равна отношению массы тела к его объёму. В физике плотность обозначают греческой буквой ρ (ро). плотность = масса объём ρ = m V , где m — масса, V — объём. Основной единицей плотности вещества является кг м 3 .
Как найти массу силу тяжести?
Формула силы тяжести Fт=m*g, где m-масса тела, g-ускорение свободного падения. Для тела массой m=400 г =0.4 кг сила тяжести составит Fт=0.4*10=4 Н. Формула силы тяжести: F=mg, где m- масса тела, g-Н/кг.
Что такое масса 7 класс?
Масса тела – это физическая величина, которая является мерой инертности тела. Чем больше масса тела, тем больше его инертность.
Какой прибор измеряет массу?
В Международной системе единиц (СИ) масса измеряется в килограммах. Единицей измерения массы в системе СГС является грамм (1⁄1000 килограмма).
Чему равна масса?
Масса – характеристика, которая определяет интенсивность воздействия на него гравитационного поля. Масса тела (m) равна его плотности (p) умноженной на объём (V). Единица измерения массы – килограмм (кг).
Как найти массу цилиндра?
V = π·r²·h
- через высоту цилиндра и радиус основания;
- через высоту цилиндра и площадь основания.
21.01.2020
Что такое сила тяжести и вес тела?
Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.
В чем измеряется вес тела в физике?
Вес — сила, с которой тело действует на опору (или подвес, или другой вид крепления), препятствующую падению, возникающая в поле сил тяжести. Единица измерения веса в Международной системе единиц (СИ) — ньютон, иногда используется единица СГС — дина.
Почему в состоянии невесомости вес космонавта равен нулю а сила тяжести нет?
На космонавта действует сила тяжести , где — ускорение свободного падения на высоте h. … То есть сила реакции опоры равна нулю, а значит, по третьему закону Ньютона равен нулю и вес космонавта.
как найти массу, зная вес?
тело находится в движении, т. е. формула m1(g-a)? но в задаче именно из-за веса все взаимоуничтожается. в каких случаях можно веси массу приравнять, исключая момент, когда тело в покое?
- вес
- масса
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Масса – это количество материи, содержащейся в данном теле. Материя – это все, что можно физически ощутить. В большинстве случаев масса зависит от размеров тела, но это не всегда так – например, размеры воздушного шара могут быть больше размеров определенного тела, но при этом масса шара будет меньше массы этого тела. Эта статья расскажет вам, как найти массу.
-
1
Используйте трехрычажные весы. Любые весы используются для нахождения массы тел. В рассматриваемых весах есть три рычага, на каждом из которых имеется передвижная гиря.[1]
Также каждый рычаг снабжен шкалой, вдоль которой двигается гиря определенной массы.[2]
- На показания трехрычажных весов не влияет сила тяжести, что позволяет произвести точные измерения массы. В таких весах неизвестная масса сравнивается с известной массой.
- Средняя шкала имеет шаг 100 г. Дальняя шкала имеет шаг 10 г. Ближняя шкала измеряет вес в диапазоне 0-10 г.
- При помощи трехрычажных весов можно произвести очень точные измерения массы тела. В случае использования таких весов ошибка измерения составит всего 0,06 г. Принцип работы таких весов похож на принцип работы детской карусели.[3]
-
2
Передвиньте гири в крайнее левое положений. Это нужно сделать тогда, когда чаша весов пустая. В этом случае весы будут показывать 0.
- Если индикатор, расположенный справа, не совпадает с фиксированной меткой, откалибруйте весы, поворачивая калибровочный винт (он находится слева под чашей весов).
- Калибруют весы для того, чтобы масса чаши не влияла на показания весов, то есть когда чаша пустая, весы должны показывать 0 г. Масса чаши называется весом тары.
- Для того чтобы с чашей весы показывали 0 г, покрутите калибровочный винт, расположенный под чашей. Затем положите на чашу предмет (тело), массу которого вы хотите найти (это делается при помощи передвижных гирь).
-
3
Двигайте гири по одной. Для начала передвиньте гирю по средней шкале (с шагом 100 г). Передвигайте гирю вправо до тех пор, пока индикатор не опустится ниже фиксированной метки. Деление, находящееся слева от гири, указывает на число сотен граммов. За один раз передвигайте гирю на одно деление.
- Затем передвиньте гирю по дальней шкале (с шагом 10 г). Передвигайте гирю вправо до тех пор, пока индикатор не опустится ниже фиксированной метки. Деление, находящееся слева от гири, указывает на число десятков граммов.
- Ближняя шкала делений не имеет. Вы можете перемещать гирю по ней в любом направлении. Числа на этой шкале обозначают граммы, а штриховые метки между числами – десятые грамма.
-
4
Найдите массу тела. Теперь вы можете определить массу тела, находящегося на чаше весов. Для этого сложите показания трех шкал.
- Показания каждой шкалы читаются аналогично показаниям линейки. При этом учитывают показания до ближайшей середины между делениями.
- Например, измерим массу банки с содовой. Если дальняя шкала показывает 70 г, средняя шкала показывает 300 г, а ближняя шкала показывает 3,34 г, то масса банки равна 373,34 г.
Реклама
-
1
Вычисление массы через объем и плотность. Формула для вычисления плотности: плотность = масса / объем. Для того чтобы воспользоваться этой формулой, вам нужно знать объем и плотность тела.[4]
- Согласно этой формуле масса тела равна произведению плотности на объем: масса = объем Х плотность. Например, объем алмаза равен 0,00500 кубическим метрам, а его плотность равна 3,520 кгм^3. Для вычисления массы алмаза перемножьте эти значения: 0,00500 Х 3,520.
- Для перемножения значений воспользуйтесь онлайн-калькулятором. Его можно найти на разных сайтах.[5]
[6]
- Вы можете воспользоваться специальным калькулятором для вычисления объема тела. Например, вы можете найти объем конуса, если вам известны радиус его основания и высота.[7]
-
2
Уясните разницу между массой и весом. Это разные величины. Масса – это количество материи, содержащейся в данном теле. Вес – это сила, с которой тело действует на опору и которая возникает в поле силы тяжести. Вес тела возрастает с увеличением его массы.
- Помните, что вес тела зависит от его местоположения, потому что при этом меняется сила тяжести. Масса тела не зависит от его местоположения.[8]
Не забудьте вычислить массу тела в соответствующих единицах измерения (килограммах и граммах), а для обозначения массы используйте специальный символ (букву латинского алфавита). - Вес тел одинаковой массы может быть различным (в зависимости от силы тяжести). Например вес тела на Земле будет отличаться от веса того же тела на Луне.[9]
- Не измеряйте массу тела в фунтах и унциях.[10]
- Помните, что вес тела зависит от его местоположения, потому что при этом меняется сила тяжести. Масса тела не зависит от его местоположения.[8]
-
3
Вычисление массы через силу и ускорение. Формула для вычисление силы: F = m Х a.
- Таким образом, формула для вычисления массы: m = F/a, то есть масса равна силе, деленной на ускорение. Масса тела присутствует в формулировке второго закона Ньютона, который гласит, что ускорение прямо пропорционально вызывающей его силе и обратно пропорционально массе тела.
- Масса измеряется в килограммах (кг). Сила измеряется в ньютонах (Н).[11]
Реклама
Советы
- Масса обозначается буквой m. Масса считается постоянной величиной.
Реклама
Об этой статье
Эту страницу просматривали 19 961 раз.
Была ли эта статья полезной?
Масса в физике является одним из основных понятий, которое используется во многих законах динамики и статики. Поэтому необходимо четко разобраться, что это за величина. В данной статье рассматривается подробно вопрос, что такое масса в физике. Итак, приступим.
Виды, значение
Что такое масса в физике? Кратко можно сказать, что под этим термином понимают физическую величину, присущую материи. Она определяет ее гравитационные, инерционные и энергетические свойства. Масса измеряется в килограммах в системе СИ.
Проявляет себя эта величина несколькими способами. Во-первых, существует так называемая инерционная масса. Она определяет возможность изменять скорость тела при воздействии внешней силы на него и рассчитывается по такой формуле: m=F/a. Где a — ускорение, которое возникает в результате действия силы F. Чем больше инерционная масса, тем сложнее разогнать тело и труднее остановить его.
Еще одной формулой, которая дает ответ на вопрос, как найти в физике массу (инерционную), является следующая: m=p/v. Где p — импульс тела, v — скорость.
Во-вторых, следует сказать о гравитационной массе. Что такое в физике обозначает этот термин? Это величина, которая является коэффициентом пропорциональности в формуле для силы гравитационного притяжения между двумя телами. Эта формула называется законом всемирного тяготения, записывается так: F=G*m1*m2 /r2. Здесь r — расстояние между телами, G — постоянная гравитации. Массы m1 и m2 показывают интенсивность силы притяжения F.
Наконец, в-третьих, масса — это величина, описывающая энергию, заключенную в телах. Интерпретация этих величин как единой материи стала возможной благодаря появлению теории относительности Эйнштейна и развитию атомной отрасли промышленности.
В настоящее время в результате анализа большого количества экспериментальных данных доказано, что все описанные виды массы являются одной и той же характеристикой. Например, разница между инерционной и гравитационной величиной находится в области погрешности измеряемых приборов.
Масса и вес
При рассмотрении вопроса, что такое масса в физике, выше было сказано, что она пропорциональна количеству вещества, но не является им. Здесь же скажем, что вес тела пропорционален его массе, но ею не является.
Эти понятия часто путают между собой. Когда мы измеряем свою массу тела в килограммах с помощью каких-либо весов, то на самом деле мы определяем вес. Под последним понимают значение силы, с которой тело давит на опору или с которой растягивает нить, прикрепленную к нему.
Вес тела по абсолютной величине совпадает с силой тяжести. Расчет его выполняется по формуле: P=m*g. Где g = 9,81 м/с2 — ускорение, которое всем телам сообщает притяжение нашей планеты вблизи ее поверхности. Последняя формула позволяет определить массу: m=P/g.
Весы для измерения массы
Весы напольные, электронные, ручные, используемые для измерения массы тела в физике, откалиброваны специальным образом. Они показывают сразу килограммы. То есть, пересчитывают вес в массу по формуле, представленной в пункте выше. Вот так устроены эти приборы.
Другим способом измерения массы являются весы с двумя плечами рычага. Для определения рассматриваемой величины с помощью таких устройств используют набор эталонных гирь. Ими стараются уравновесить измеряемое тело.
Расчет массы через плотность и объем
Как найти массу в физике? Вычислить эту величину можно не только применяя различные формулы, в которые входят значения действующих на тело сил. Как было отмечено, рассматриваемая характеристика зависит линейно от количества вещества. Последнее занимает некоторую часть пространства, которая называется объемом. А друг с другом они связаны через плотность. Поясним подробнее.
Соответствующая формула, связывающая объем, массу и плотность в физике, выглядит так: m=ρ*V.
Если два тела обладают одинаковым объемом, но имеют разную плотность, то масса того тела будет больше, у которого плотность выше. Примером таких материалов являются дерево и металл или пух и камень. Соответственно, увеличение объема тела при постоянной плотности приводит к возрастанию его массы. Это доказывает аддитивность последней.
Масса и бозон Хиггса
В настоящее время в физике существует актуальная и важная задача, которая заключается в создании единой физической теории наблюдаемой Вселенной. Эта теория должна будет объединить все существующие виды взаимодействия, их насчитывается четыре, три из них уже агрегированы — это ядерное (сильное), слабое и электромагнитное. Проблема возникла при описании в рамках полученной теории явления гравитации.
Она связана прямым образом с массой тела. Причиной существования последней является так называемый бозон Хиггса. Эта элементарная частица, взаимодействуя с пространством и временем, приводит к его искривлению, что проявляется в виде явления массы. Бозон Хиггса был обнаружен в результате экспериментов на большом коллайдере в ЦЕРН. В настоящее время многие группы ученых работают над проблемой создания общей теории, в которой массе будет отведена ключевая позиция.