Маса - Курс фізики Караклоуна - Щільність - Щільність; Вага
Маса тіла
Маса тіла - це кількість речовини, яка складає це тіло. Маса - незмінна величина, незалежно від місця, де вона знаходиться (море, гора, земля, місяць.).
Одиниця виміру: кілограм у міжнародній системі одиниць (S.I.).
Символ величини: м
Символ одиниці: кг
Стандарт (еталон) маси 1 [кг] міжнародної системи знаходиться в Парижі. Це платиновий іридієвий циліндр діаметром 39 мм і висотою 39 мм (іридій: дуже стійкий білий метал).
Ми вимірюємо масу тіла за допомогою ваги, порівнюючи зі стандартною масою (еталонна маса).
Масу часто помилково плутають з вагою, величина якої залежить від сили тяжіння і чиєю одиницею є ньютон (символ N).
Щільність - це фізична величина, яка характеризує масу матеріалу в одиниці об’єму. Усі чисті хімічні види мають специфічну щільність. Щільність зазвичай позначається грецькою буквою? (rhô).
Одиниці:
Для маси: найчастіше, кілограм або грам
Для обсягу: найчастіше кубічний метр або кубічний дециметр
Щільність вказана в принципі в кг/дм3. Іноді його можна виявити у г/см3.
Що стосується води:
- Хімічні речовини, які «течуть» у воді, мають щільність більшу, ніж у води.
- Хімічні речовини, які «плавають» у воді, мають меншу щільність, ніж вода.
Щільність тіла - це відношення його щільності до щільності тіла, прийнятого за орієнтир.
Для рідин і твердих речовин еталонним тілом є вода. Для газів еталонним тілом є повітря. Тому важливо знати ці три щільності:
Коли вода замерзає, її обсяг збільшується, її маса, природно, залишається постійною, отже, її щільність зменшується. Дійсно, rhô = m/V, якщо V збільшується, rhô зменшується.
Щільність - це безрозмірна величина, і її величина виражається без одиниці виміру. Приклади:
За аналогією з щільністю ми можемо також стверджувати:
- Хімічні види, які "течуть" у воді, мають питому вагу більше 1.
- Хімічні види, які «плавають» у воді, мають щільність менше 1.
Вага тіла або сила тяжіння
Вага тіла обумовлений притяганням планети, на якій воно знаходиться. Притягання неоднакове залежно від планет. Чим більше планета (і, отже, її більша маса), тим сильніше її тяжіння. Більше того, притягання на цьому тілі також залежить від відстані між цим тілом і центром планети. Тому притягання Землі до цього тіла не є постійним, воно змінюється залежно від висоти. Наприклад, чим далі тіло знаходиться від поверхні Землі, тим більше зменшується його вага, оскільки зменшується вплив Землі на це тіло. Тому вага є змінною величиною. Для обчислення ваги тіла необхідно знати його масу та прискорення сили тяжіння місця. Вага - це сила, вона вимірюється за допомогою динамометра:
Сила Fp від сили тяжіння, що діє на тіло, дорівнює масі цього тіла, помноженій на прискорення сили тяжіння g:
Одиниці:
Для сили: Ньютон, N
Для маси: за кілограм, кг
Для g: прискорення, м/с2
Один ньютон відповідає силі, що передається тілу масою 1 кг і підданому прискоренню 1 м/с2
Приклади прискорення сили тяжіння на різних зірках:
ЮПІТЕР g = 26 м/с2
БЕРЕЗЕНЬ g = 4 м/с2
МІСЯЦЬ g = 2 м/с2
У різних місцях Землі:
Середнє значення g = 9,81 м/с2
На полюсах g = 9,83 м/с2
На екваторі g = 9,78 м/с2
Земля сплющена на полюсах, тому в цих двох місцях притягання сильніше. Дійсно, на полюсах тіло знаходиться ближче до центру Землі.
Представлення вектора для кошеняти масою 1 [кг], що зазнає земного притягання:
Вага його тіла, або сила тяжіння Fp, що діє на його тіло, дорівнює m • g
При m = 1 кг та g = 10 м/с2 приблизно, вага кошеня Fp = 10 Н
Зверніть увагу: вага не вимірюється в кілограмах !
На Юпітері вага цього кошеня буде: Fp = 1 кг • 26 м/с2 = 26 Н, або приблизно в 3 рази важче.
Які всі сильні сторони відчуває цей кошеня? Звичайно, він відчуває силу тяжіння, що тягне його вниз, але чому ж тоді він не перетне стіл, щоб впасти до центру Землі?
Оскільки стіл штовхає кота вгору з точно такою ж інтенсивністю, як сила тяжіння. Ця сила опору, власне, реакція, має таке векторне представлення: