• admin
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 1 648
  • 6-09-2015, 19:57

У ході цього уроку ви більш детально ознайомитесь з взаємодією тіл, дізнаєтеся про таку властивість тіл як інертність і про фізичною величиною, яка кількісно описує інертність тіл, або, як прийнято говорити, - є мірою інертності – про масі.

Тема: Взаємодія тіл

Урок: Взаємодія тел. Маса

1. Зміна швидкостей тіл при взаємодії. Інертність тіл

На минулому занятті ми усвідомили, що змінити швидкість тіла можна, тільки подействовав на нього іншим тілом. Але адже якщо одне тіло діє на інше, то при цьому інше тіло обов'язково діє на перше. Ми говоримо, що відбувається взаємодія тел. тобто це дія, що взаємно.

Оскільки тіла можуть тільки взаємодіяти, то в ході взаємодії обов'язково будуть змінюватися швидкості обох тел.

Уявімо собі два рухаються назустріч один одному кульки: кульку для настільного тенісу і приблизно такий же за розміром сталева кулька.

Рис. 1. Зіткнення – приклад взаємодії тіл

При зіткненні цих кульок (тобто під час їх взаємодії) швидкість сталевої кульки зміниться ледь помітно, а швидкість кульки для настільного тенісу зміниться значно (вона навіть змінить напрямок). Фізики кажуть, що сталева кулька володіє більшою інертністю порівняно з тенісною кулькою.

Інертність – це властивість тіла, що складається в тому, що для зміни його швидкості потрібен якийсь час.

Оскільки в розглянутому прикладі кульки діяли один на одного однаковий час, а швидкість сталевої кульки змінилася менше, це означає, що його інертність більше, ніж інертність тенісного кульки.

2. Маса – міра інертності тіла

Ускладнимо розглянутий вище досвід. Розмістимо між двома нерухомими кульками стислу пружинку, перев'язану ниткою, яка не дає пружинці розпрямитися. Акуратно пережжем нитка. Пружинка почне випрямлятися, впираючись своїми кінцями в кульки. Можна сказати, кульки почнуть взаємодіяти за допомогою пружинки і в результаті цієї взаємодії придбають деякі швидкості.

Припустимо, наприклад, що сталева кулька придбав швидкість 2 см/с, а тенісний – 1 м/с. тобто швидкість сталевої кульки змінилася в 50 разів менше, ніж швидкість тенісного кульки. Можна сказати, що інертність сталевої кульки в 50 разів більше, ніж інертність тенісного. Значить, інертності тіл можна порівнювати! 

Маса тіла – це фізична величина, яка є мірою інертності тіла.

Чим більше маса тіла, тим більше його інертність. У нашому прикладі маса сталевої кульки в 50 разів більше маси кульки для настільного тенісу.

Будь-яке тіло – людина, стіл, планета Земля, крапля води – володіють масою.

3. Одиниці вимірювання маси. Еталон маси

На самому початку курсу фізики ми говорили, що вимір – це порівняння фізичної величини з однорідною величиною, прийнятою за одиницю. Значить, тепер необхідно встановити одиницю вимірювання маси і вказати, маса якого тіла дорівнює цій одиниці (вибрати еталон маси).

Маса фізики позначається буквою m і в системі СІ вимірюється в кілограмах (кг):

Існують і інші одиниці маси: тонна (т), грам (г), міліграмів (мг).

1 т = 1000 кг;                1 г = 0,001 кг;

1 кг = 1000 г;                1 мг = 0,001 г;

1 кг = 1000000 мг;         1 мг = 0,000001 кг.

1 кілограм – це маса еталона. Міжнародний еталон маси зберігається у Франції, в місті Севрі, в Палаті мір і ваг.

Рис. 2. Місце зберігання Міжнародного еталона кілограма

Еталон кілограма – це циліндр з платино-іридієвого сплаву. Його діаметр і висота складають близько 39 мм.

Рис. 3. Еталон кілограма

Рис. 4. Контейнер для зберігання еталона кілограма

Копії еталона маси зберігаються в 40 країнах світу. Наприклад, в Росії знаходиться копія еталон – зразок №12.

4. Прилади для вимірювання маси - ваги

Процес вимірювання маси називається зважуванням, а прилад для вимірювання маси – вагами. Зображення терезів зустрічається ще з часів Древнього Єгипту.

Рис. 5. Єгипетські ваги

До речі, до правильного зважування і акуратного відношенню до ваг завжди ставилися дуже серйозно. Наприклад, в одній з давньоруських грамот ХІІ століття знаходяться такі рядки:

«За неправильне користування мірами і вагами слід стратити близько смерті, а майно ділити на три частини: частину Софійської церкви, частина Іванівської, а частина сотским і місту Новгороду».

Сучасні конструкції ваг дуже різноманітні. Наприклад, автомобілі, вагони можна зважувати на так званих транспортних вагах. Вони дозволяють вимірювати масу до 200 т.

Рис. 6. Транспортні ваги

Тіла, маса яких не перевищує сотень грам, але точність вимірювання повинна бути дуже високою, зважують на аналітичних вагах. Такі ваги дозволяють проводити зважування з точністю до десятих часток міліграма.

Рис. 7. Аналітичні ваги

У шкільних фізичних і хімічних кабінетах використовують навчальні ваги. Верхня межа вимірювання таких ваг становить 200 р.

Рис. 8. Навчальні ваги

5. Правила зважування

Познайомимося з правилами, яких необхідно дотримуватися при зважуванні різних тіл.

1. Перед зважуванням необхідно переконатися, що ваги врівноважені. При необхідності врівноважити терези можна обертанням гайок, розташованих знизу і збоку від чашок (на рис. 8 добре видно ліва гайка). У застарілих конструкціях шкільних ваг рівноваги домагаються, кладучи на легшу чашку шматочки паперу або картону.

2. Тіло необхідно ставити на шальки терезів, розташовану ліворуч від вас.

3. Гирі кладуть на праву чашку ваг. Тіло і гирі потрібно опускати обережно, не кидаючи їх навіть з невеликої висоти.

4. Не можна зважувати тіла більш важкі, ніж зазначена на вагах гранична навантаження.

5. На чашки ваг не можна класти мокрі, брудні, гарячі тіла, насипати без використання прокладки порошки, наливати рідини.

6. Дрібні гирі потрібно брати тільки пінцетом.

Для того щоб не вийшло, що дрібних гир не вистачає, спочатку на терези кладуть гирю, що має масу, трохи більшу, ніж маса зважуваного тіла (підбирають очей з подальшою перевіркою).

 

Список літератури

1. Перышкин А. В. Фізика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М: Дрофа, 2010.

2. Перышкин А. В. Збірник задач з фізики, 7 – 9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Видавництво «Іспит», 2010.

3. Лукашик В. І., Іванова О. В. Збірник задач з фізики для 7 – 9 класів загальноосвітніх установ. – 17-е изд. – М: Просвітництво, 2004.