Маса тіла. Вага тіла. Динамометр

 

На попередньому уроці ми проводили дослід з двома однаковими візками. Їхні швидкості були однаковими.

Проведемо такий самий дослід з різними візками /мал.74/. Після перепалення нитки пластина випрямляється, візки взаємодіють і їхні швидкості змінюються. Візки роз’їжджаються з різними швидкостями. Це тому, що візки мають різні маси. Той візок, що рухається з більшою швидкістю має меншу масу. Якщо швидкість першого візка у 2 рази більша, ніж другого, то маса першого у 2 рази менша, ніж маса другого.

При пострілі з рушниці порохові гази і рушниця після взаємодії рухаються в протилежні сторони (відбій). Тому, що маса рушниці набагато більша від маси кулі, то швидкість рушниці менша. Якщо маса човна, з якого стрибає людина, у 5 разів більша за масу людини, то швидкість човна буде у 5 разів менша.

Вивчаючи взаємодію тіл, ми ознайомились з фізичною величиною, яка називається масою тіла. Порівнювати маси тіл можна за швидкостями, яких набувають внаслідок взаємодії тіла, якщо до взаємодії вони були у спокої.

За одиницю маси взято кілограм — 1кг. Міжнародний зразок /еталон/ кілограма зберігається у Франції, в м. Севрі, поблизу Парижа. 3 цього зразка з великою точністю виготовлено копії для інших країн. /Мал. 75/.

Порівнюючи швидкості, набуті тілами, які перебувають у спокої, внаслідок взаємодії, можна визначити, у скільки разів маса одного тіла більша за масу другого. Цим способом можна виміряти масу тіла, якщо маса одного з тіл, які взаємодіють, відома.

Масу тіл можна визначити за допомогою важільних терезів /мал. 76/.

Коли тіло ставлять на опору, то стискається не тільки опора, а й тіло, яке притягується Землею. Деформоване, стиснуте тіло тисне на опору. Так само, коли тіло підвішене, то деформується не тільки підвіс, а й саме тіло. Деформоване /розтягнуте/ тіло, деформує /розтягає/ підвіс.

Силу, з якою тіло внаслідок притягання до Землі діє на горизонтальну опору або вертикальний підвіс, називають вагою тіла.

Треба розрізняти силу тяжіння, яка діє на тіло, і вагу тіла. Сила тяжіння діє на саме тіло, а вага цього тіла діє на опору або підвіс. /Мал. 77/.

Вага — це сила, прикладена не до тіла, а до опори.

Існує два способи зважування тіл: 1(на пружинних терезах) і 2 (на важільних терезах). Обидва ці способи принципіально різні.

Якщо вимірювати пружинними терезами вагу одного і того ж тіла на різних висотах над поверхнею Землі, то можна помітити, що із збільшенням висоти вага тіла зменшується. Це зменшення ваги не велике, але однакове для всіх тіл. При підніманні на 1 км вага зменшується на 0,0003 своєї величини.

Так само вага тіла змінюється залежно від географічної широти місцевості: в міру наближення до екватора вага тіла зменшується. Всяке тіло, перенесене з полюса на екватор, зменшується у вазі приблизно на 0,006 його ваги на полюсі.

Якщо тіло зважувати на важільних терезах, то в будь-якому місці ми матимемо завжди один і той же результат. Важільні терези показують масу тіла. Маса тіла ніколи не змінюється.

У місці зберігання еталона маси /Севрі/ числове значення ма­си тіла дорівнює числовому значенню його ваги. І кг = І кГ. В інших місцях на Землі цього збігу не буде.

На Місяці вага тіла зменшується у 6 разів, бо сила тяжіння Місяця у 6 разів менша, ніж сила тяжіння Землі.

Динамометром називають прилад для вимірювання сили (від грецьких слів динаміс — сила, метрео — вимірюю).

Будова найпростішого /пружинного/ динамометра грунтується на порівнянні будь-якої сили з силою пружності пружини. На дощечці, обклеєній білим папером, закріплюють пружину, яка закінчується внизу стержнем з гачком /мал.78/. До верхньої частини стержня прикріплюють покажчик. При нерозтягнутій пружині покажчик показує нульову позначку. До гачка підвішують тягарець в 100г. Пружина розтягнулася. Проти покажчика пишуть 100г, потім 200г і т.д. Відстані між поділками 0 і 100; 100 і 200; 200 і 300 і т.д. треба поділити на 10 однакових частин. Проградуйована пружина й буде найпростішим динамометром. (Проградуювати прилад - значить нанести на нього шкалу з поділками).

Для вимірювання м’язової сили руки при стисканні кисті в кулак застосовують ручний динамометр — силомір /мал. 79/. Для вимірювання сили тяги трактора — тяговий динамометр /мал.80/.

1. Опишіть дослід на взаємодію двох різних візків.

2. Який з цих візків мав більшу масу?

3. Що взято за одиницю маси?

4. Що називається вагою тіла?

5. У чому відмінність ваги тіла від сили тяжіння, що діє на тіло? На які тіла діє кожна сила?

6. Розповісти про будову динамометра.

Лабораторна робота