Elinizde bir kova varken hareketsiz haldeyken hızlanmak kolay mı? Kova boşsa, o zaman kolaydır. Kovada su varsa işiniz daha zordur. Kum varsa daha da zordur.
Ve eğer zaten bir kovayla koşuyorsanız, o zaman hareket etmeye devam etmek zor değildir, hızlanmak veya yavaşlamak daha zordur. Yani cisimler sadece ivmeye değil, genel olarak hız değişimine de direnç gösterirler ve farklı şekillerde direnç gösterirler. Kovada bizi daha fazla çaba sarf etmeye iten ne değişti? Değişen şeye kütle denir.
Vücut hızında değişiklik.
Hız, birim zamandaki harekettir. Yer değiştirme vektörel bir büyüklüktür. Bir cismin nereye hareket ettiğini anlamak için hangi yöne hareket ettiğini bilmek önemlidir. O zaman cesedin nerede olduğunu öğreneceğiz.
Eğer yer değiştirme (bir vektördür) zamana bölünürse, bir vektör - hız elde ederiz. Vücudun sadece ne kadar hızlı hareket ettiği değil, aynı zamanda hangi yöne doğru hareket ettiği de önemlidir.
Örneğin bir süpermarkette bir arabayı 1 m/s hızla yuvarlayıp sonra çeviriyorsunuz. Hız aynı kalsa (1 m/s) artık aynı hız olmayacak, yönü değişecektir. Bu durumda kayacak, arabanın hız değişikliğine nasıl direndiğini hissedeceksiniz ve atalet ortaya çıkacak. Eğer çaba göstermezseniz dönmeden düz bir çizgide ilerleyecektir. Ve araba ne kadar çok yüklenirse, o kadar hareketsiz olur: Hızlanmak, durmak veya geri dönmek o kadar zor olur.
Kütle, ölçülebilen ve başka bir cismin kütlesiyle karşılaştırılabilen fiziksel bir niceliktir. Ve cisimlerin hızlanmaya direnme özelliğine atalet deniyordu: bir kova su, boş olandan daha hareketsizdir. Yani kütle eylemsizliğin bir ölçüsüdür.
Atalet.
“Atalet” terimi Latin ataletinden gelir - aktif değil. Hiçbir şeyi değiştirmek istemeyen bir kişi için böyle derler ve onu bir şey yapmaya zorlamak oldukça zordur. Fizikte de benzer bir durum var: Bir cismin eylemsizliği büyük, yani hızının değişmesi zor. Vücut değişime "direnir".
Bize öyle geliyor ki bir nesneyi kaldırmak zor ve onu dağıtmak zor - bu aynı şey. Diyelim ki vücudunuzu suya soktunuz. Onu kaldırmak sizin için daha kolay hale gelecektir, genellikle su üzerinde yüzebilir ancak onu hızlandırmak veya durdurmak eskisi kadar zor olacaktır. Örneğin, bir süper tanker (bkz. Şekil 1) 320.000 tonluk bir kütleye sahiptir; o kadar hareketsizdir ki, kıyı henüz görünmediğinde limana birkaç kilometre kala yavaşlamaya başlar.
Pirinç. 1. Süper Tanker
Yer çekiminin hiç olmadığı bir yerde bir uzay gemisinde olduğunuzu ve orada ağır nesneleri hızlandırmanın veya durdurmanın hala zor olacağını hayal edin.
Bir kova su, boş bir kovadan daha hareketsizdir. Ancak bu sorunların çözümü için yeterli değil. Doğruluk gereklidir: Bir bedenin diğerinden ne kadar "daha hareketsiz" veya "daha az hareketsiz" olduğu. Kütle eylemsizliğin bir ölçüsü olduğundan cisimlerin kütlesinin nasıl ölçüleceğini öğrenmek gerekir.
Fiziksel büyüklükleri nasıl ölçeriz? Ölçme bir standartla karşılaştırmadır. Uzunluğu nasıl ölçeriz? Referans uzunluğuna sahip bir nesneyi (örneğin 1 cm) alın ve ölçülen uzunluğun kaç kat daha fazla veya daha az olduğunu görün. Bir referans kütlesini, örneğin bir litre suyu ele alalım. Bir cismin kütlesi, onu referans kütleli bir cisimle karşılaştırarak ölçülebilir.
Kütle, bir cismin hızdaki bir değişime nasıl direndiğinin bir ölçüsü olduğundan, kütleleri cisimlerin hızlarındaki değişikliklerle karşılaştıracağız. Aynı cisim farklı şekilde itildiğinde farklı hızlarda hızlanır, bu nedenle karşılaştırma yaparken cisimlerin eşit kuvvette itilmesi gerekir.
Bir yay alalım. Eğer onu uzatırsanız, elinize etki edecek ve onu esnemenin tersi yönde çekecektir:
Pirinç. 2. Yay esnetme
Üstelik ne kadar esnerseniz çekme kuvveti de o kadar güçlü olur. Aynı yay eşit derecede gerildiğinde eşit kuvvette çekecektir. Öyleyse bir yayı alalım ve onu farklı cisimleri hızlandırmak için kullanalım, yayın geriliminin değişmediğinden emin olalım.
Deneyin modeli.
Cisimleri aynı derecede gerilmiş yay ile iter veya çekerseniz, belirli bir süre boyunca hızdaki değişiklikleri karşılaştırabilirsiniz.
Hız yön değiştirebilir; böyle bir değişikliğin hesaplanması daha zordur, bu nedenle cisimler hızın büyüklüğünün ölçülebilmesi için düz bir çizgi boyunca hareket ettirilir.
Yay zayıflayabilir ve özelliklerini kaybedebilir. Yay sadece cisimlere etki etmez; sürtünme nedeniyle hareket engellenebilir ve yüzeyin eğimi de etkilenebilir. Bir model öne çıkıyor: Bir yayın etkisi altında cisimlerin hızlanması. Bu nedenle, deneyde geri kalan her şeyi atıyoruz ve minimuma indiriyoruz: cisimleri kaygan bir yatay yüzey boyunca itiyoruz veya çok hafif bir arabaya yerleştiriyoruz, güçlü bir yay alıyoruz ve elastik özelliklerini kaybedecek kadar fazla germiyoruz. , vesaire.
Eğer cisimlerin hızları aynı zaman diliminde eşit olarak değişiyorsa, cisimlerin kütleleri de aynıdır.
Bir cismin hızındaki değişimin diğerininkinden birkaç kat daha fazla olmasına izin verin. Bu, ilk cismin kütlesinin aynı miktarda daha az olduğu anlamına gelir:
Pirinç. 3. Farklı kütlelere sahip cisimlerin hareket hızı
Sembol ne anlama geliyor?Δ .
Yunanca "delta" harfi olan bu sembol, genellikle fiziksel miktardaki bir değişikliği belirtir. Örneğin bu hızdaki bir değişikliktir. Vücudun hızı varsa ve değişiklikten sonra hız değiştiyse hızdaki değişiklik eşittir. Hız artarsa, yani başlangıçta olduğundan daha fazla olursa, o zaman olumlu sonuçlanacaktır. Hız azalırsa negatif olacaktır. Yani artı veya eksi işareti, bunun ne tür bir değişiklik olduğu anlamına gelir: artış veya azalma.
Bu şekilde kütleleri karşılaştırabiliriz. Vücut kütlesinin sayısal değeri nasıl bulunur? Bunu yapmak için kütlesi standart olarak alınan bir cisimle karşılaştırılır. Uluslararası sistemde 1 kg'dır. Ve satın alınan elmaların kütlesinin 2 kg olduğunu söylersek, bu onların kütlesinin referans cismin kütlesinin 2 katı olduğu anlamına gelir.
Kütle standardı.
Referans kütlesi olan bir cisim genellikle basitçe “standart” olarak adlandırılır. İlk başta hacmi 1 dm3 (1 litre) olan su, 1 kg'lık standart kütle olarak alındı. Bu, vücut ağırlığını tahmin etmek için kullanışlıydı; kolayca su alabilir ve 1 litreyi ölçebilirsiniz. Ancak bu yöntem doğru ölçümler için uygun değildi. Bir litre suyun kütlesi, içindeki yabancı maddelere ve sıcaklığa bağlıdır. Sonuçta, örneğin sıcaklık arttıkça 1 kg su genleşecek ve hacmi 1 litrenin üzerine çıkacaktır.
Doğru ölçümler için bir standart numuneye ihtiyaç vardı. Sıvı buna pek uygun değildi. Belirli bir sıcaklıkta damıtılmış su almayı kabul edebilirsiniz ancak bu gereksinimlerin karşılanması da kolay değildir. Bu nedenle sağlam bir gövdeden standart yapılmasına karar verildi.
Artık kütle standardı, platin-iridyum alaşımından (%90 platin, %10 iridyum) yapılmış, çapı ve yüksekliği 39,17 mm olan bir silindirdir. Bu silindirin prototipi Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu tarafından saklanmaktadır. Bunun kopyaları dünya çapındaki ulusal metroloji kurumlarında saklanmaktadır. Kütle ölçümlerinin standarda göre yeknesaklığını sağlamak için kopya kütlesinin orijinalle karşılaştırılması periyodik olarak yapılır.
Atalet ve yerçekimi kütleleri.
Kütlenin bir tezahürü daha vardır; aynı zamanda bedenlerin başka bir özelliğinin de ölçüsüdür: çekme yeteneği. Herhangi iki cisim birbirini çeker ve çekim kuvveti her iki cismin kütlesine bağlıdır. Bu etkileşime yerçekimi denir.
Kütlenin hem eylemsizlik hem de çekimsel özelliklerin bir ölçüsü olduğu ortaya çıktı; hatta bazen eylemsizlik ve çekimsel kütleler hakkında ayrı ayrı konuşuyorlar ve hangi ölçümden bahsettiklerini vurguluyorlar. Bunların aynı fiziksel nicelik olduğu tartışmalı bir konudur. Ancak kütlenin atalet ve yerçekimi özellikleriyle modern teknolojinin izin verebileceği en doğru ölçümüyle aynı sonuç elde edilir. Dolayısıyla cismin çekim özelliklerine göre tartım yaparak kütleyi de doğru bir şekilde tespit etmiş oluruz. Bu arada sıfır yerçekiminde cisimlerin yerçekimi özellikleri kendini göstermediğinde kaldıraç terazileri çalışmaz.
Tipik olarak vücut ne kadar büyük olursa o kadar ağır olur. Ancak her zaman değil, örneğin: kum ve su dolu bir kova, hacimler aynıdır, ancak kütleler farklıdır.
Homojen bir maddeyi, örneğin demiri ele alalım. Bu durumda, hacim ne kadar büyük olursa olsun, kütle o kadar büyüktür ve belirli bir madde için kütlenin hacme oranı sabittir. Bu orana maddenin yoğunluğu denir; çoğunlukla Yunanca "rho" harfiyle gösterilir:
Bu, kullandığınız birimlere bağlı olarak bir birim hacmin kütlesidir - bir maddenin bir metreküpü, bir litre veya bir mililitre. Örneğin demirin her santimetreküpünün kütlesi 7,8 gramdır, yani demirin yoğunluğu SI cinsindendir. Ve eğer demir kısmın hacmi eşitse kütlesi 78 gramdır.
Orta yoğunluk.
Tek bir maddeden oluşan homojen bir cismi ele alalım. Kütlesini hacme bölelim ve bu maddenin yoğunluğunu bulalım. Peki ya vücut heterojense, örneğin demir bir nesnenin içinde havayla dolu bir boşluk varsa? Bu nesnenin kütlesini hacmine bölün ve yoğunluğunu bulun. Hangi yoğunluğu elde edeceğiz? Demir yoğunluğu? Hayır, bu cisim aynı katı cisimden daha hafif olacak, içinde hafif hava var. Bu cismin ortalama yoğunluğunu elde edeceğiz. Bu, demir parçanın yoğunluğu ya da havanın yoğunluğu olmayacak; sanki tüm nesne demirden daha hafif bir malzemeden yapılmış gibi, aradaki bir şeyin yoğunluğu olacak.
Demir gemi neden yüzer? Demirin yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha büyük, öyle görünüyor ki gemi batmalı. Suya batırılan sadece demir değil, içinde hava olan hacimli bir gemidir ve geminin ortalama yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha azdır, dolayısıyla yüzer.
Bir parça köpük plastik hayal edelim. Yoğunluğu yaklaşık 0,000 civarındadır, su üzerinde yüzer. Şimdi tüm köpüğün içeriden duvarlara doğru bastırıldığını, öyle ki demirle aynı yoğunluğa ulaştığını hayal edin:
Pirinç. 4. Demir yoğunluğuna sıkıştırılmış polistiren köpük
Bu durumda suda yüzmeyi bırakacak mı? Hayır, parçanın ortalama yoğunluğu (tüm parçanın kütlesinin hacmine bölümü) aynı kalacaktır.
Bir cisme ne kadar kuvvetle etki edildiğini gösteren niceliğe kuvvet denir. Genellikle SI cinsinden Newton cinsinden ölçülen F harfi (İngilizce - kuvvet) ile gösterilir. Ayrıca kuvvetleri hızdaki değişikliklere göre karşılaştıracağız. Bunu yapmak için bir cisme aynı süre boyunca farklı kuvvetler uygulayalım. Vücudun hızı ne kadar büyük olursa, kuvvet de o kadar büyük olur. Kuvvetleri karşılaştırmak için aynı eylem süresini uygulamak önemlidir.
Özetleyelim.
- Hızdaki değişiklik başka bir cismin hareketi nedeniyle meydana gelir. Kuvvet ne kadar büyük olursa, aynı anda hız da o kadar fazla değişir.
- Vücudun kütlesi ne kadar büyük olursa hızı o kadar az değişir.
- Bir cismin üzerinde ne kadar uzun süre hareket ederseniz, hızı o kadar değişecektir.
Dikkate alınan miktarları ilişkilendiren bir formül elde edilir:
Daha sık şu şekilde yazılır:
İvme, hızın değişim oranıdır:
Hızlanma
Hızın zaman içinde değişme hızına ivme denir:
Hızın sadece sayısal bir değeri değil, aynı zamanda bir yönü de vardır. Bu nedenle ivme hem hızdaki hem de yön değişikliğiyle ilişkilendirilebilir. Durgun halden hareket eden bir araba, trafik ışıklarında dönüş yapmak veya fren yapmak, bir süpermarkette hızlanıp yavaşladığımız ve geri döndüğümüz bir araba - bunların hepsi hızlandırılmış harekete örnektir.
Daha sonra formül daha kompakt bir biçim alır:
Bu formül Newton'un ikinci yasasını yazmanın bir yoludur. Dinamikteki her türlü problemi çözmek için kullanılan bir yasa: Bir cismin kütlesini terazi kullanarak bulmaktan köprü yapısını tasarlamaya kadar.
1 newtonluk kuvveti nasıl temsil edersiniz?
Formüle bakalım:
Diğer büyüklüklerin ölçü birimlerini bilmek:
1 kilogram ağırlığındaki bir cisme etki eden 1 newtonluk kuvvet, cismin hızını 1 saniye içinde saniyede 1 metre değiştirir.
Hızdaki değişimi bir saniyede tespit etmeniz gerekiyor. Bunu şöyle hayal etmek daha kolay olurdu:
Pirinç. 5. 1 N'luk kuvvet
Böyle bir kuvvetle kütlesi yaklaşık 100 gr olan bir cisim elinize baskı yapar.
"Rus köylerinde kadınlar var"
Dört nala koşan bir atı durdurmak için bir Rus kadının ne kadar güce sahip olması gerektiğini değerlendirelim. 400 kg ağırlığındaki bir atın 7 m/s hızla dörtnala koşmasını 2 saniyede durdurmak için aşağıdaki kuvvete ihtiyaç vardır:
140 kg ağırlığındaki bir nesneyi kaldırmak için aynı kuvvete ihtiyaç vardır. Şunu da hesaba katalım ki, at yerde giden bir araba değildir, yerden iterek koşmaya devam eder, dolayısıyla atı durdurmak kolay bir iş değildir.
Daha kolay hale getirilebilir. Atı iki saniye içinde durdurmanıza gerek yoktur. Bir süre yanında koşarak yavaş yavaş durdurabilirsiniz. O zaman daha az kuvvete ihtiyaç duyulacaktır, bunu kullandığımız formülden de görebilirsiniz. Atı 20 saniye durdurursanız ihtiyaç duyulan kuvvet 140 N olur.
Ev ödevi
- Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizik: problem çözme örnekleri içeren bir referans kitabı. - 2. baskı, revizyon. - X .: Vesta: Ranok Yayınevi, 2005. - 464 s.
- Peryshkin A.V. Fizik: ders kitabı 7. sınıf. - M.: 2006. - 192 s.
- İnternet portalı “files.school-collection.edu.ru” (Kaynak)
- İnternet portalı “files.school-collection.edu.ru” ()
>>Vücutlar arasındaki etkileşim. Ağırlık
Şekil 18. Bir araba ve ona bağlı elastik bir plaka ile deney yapın.
Bir deney yapalım. Şekil 18a, üzerine elastik bir plaka iliştirilmiş bir arabayı göstermektedir. Plaka bükülmüş ve iplikle bağlanmıştır. Araba masaya göre hareketsizdir. Plaka düzleştirilirse hareket etmeye başlayacak mı? Bu soruyu cevaplamak için konuyu keselim. Plaka keskin bir şekilde düzleşiyor ancak araba aynı yerde kalıyor (Şekil 18.6). 
Şekil 19. Birden fazla araba ile denemeler yapın.
Şimdi ikinci arabayı birinci arabanın yanına yerleştirelim (Şekil 19, a). İplik yandıktan sonra, her iki araba da zıt yönlerde hareket etmeye ve ayrılmaya başlar. İzledikleri yollar farklı çıkıyor (Şekil 19, b). Bu, düzleştirme işlemi sırasında araba plakalarının farklı hızlar kazandığı anlamına gelir. Örneğin, bu süre zarfında sol arabanın hızı 0'dan 40 cm/s'ye, sağ arabanın hızı ise 0'dan 20 cm/s'ye yükselebilir. Bu sayılar soldaki arabanın hızının sağdaki arabanın hızından 2 kat daha hızlı değiştiğini gösteriyor.
Arabaların hızlarının değişmesinin nedeni birbirlerine etki etmeleriydi.
Cisimlerin birbirleri üzerindeki etkisine denir etkileşim.
Etkileşim sonucunda cisimlerin hızları değişir ve bu hızlar farklı cisimler için farklı değişir.
Etkileşime girdiğinde hızını daha yavaş değiştiren bir cisim hakkında şöyle diyorlar: daha atıl ve büyük bir kütleye sahiptir. Ve aynı zamanda hızını daha hızlı değiştiren bir cisim hakkında şunu söylüyorlar: daha az inert ve daha az kütleye sahiptir.
Ağırlık bir cismin eylemsizliğini karakterize eden fiziksel bir niceliktir. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse o kadar hareketsizdir.
Fiziği daha fazla inceledikçe kütle kavramı ortaya çıkacaktır. Şimdilik her cismin, kişinin, masanın, dünyanın, bir damla suyun kütlesi olduğunu unutmamak gerekiyor.
Cisimlerin kütleleri, birbirleriyle etkileşime girdiklerinde hızlarındaki değişikliklerle karşılaştırılabilir.
Eğer iki cisim birbirleriyle etkileşirken hızlarını eşit şekilde değiştirirse, kütleleri eşittir. Hızları farklı değişiyorsa kütleleri de farklıdır.
Yukarıda tartışılan deneyde (bkz. Şekil 19), sol arabanın hızı sağdaki arabanın hızından 2 kat daha fazla değişti. Buradan sol arabanın kütlesinin sağ arabanın kütlesinden 2 kat daha az olduğu sonucu çıkıyor.
SI kütle birimi şu şekilde alınır: kilogram(1kg). Kilogramın uluslararası örneği (standart veya prototip) Fransa'nın Sèvres şehrinde saklanmaktadır. Platin-iridyum alaşımından yapılmıştır ve çapı ve yüksekliği yaklaşık 39 mm olan bir silindir şeklindedir (Şekil 20). Diğer ülkeler için bu standardın kopyaları yapılmıştır. Örneğin Rusya'da, ABD'de 20 numaralı kilogramın 12 numaralı prototipi var. 
Şekil 20. Uluslararası standart kilogram.
Pratikte diğer kütle birimleri de kullanılır - ton, gram, miligram vb.:
1 t = 1000 kg, 1 g = 0,001 kg, 1 mg = 0,000001 kg.
Kütleyi belirlemenin farklı yolları vardır. Hız değişikliklerinin karşılaştırılmasına dayanan bunlardan birinden daha önce bahsedilmişti. Kütleyi ölçmenin başka bir yolu da tartım. Bu bilinen en eski yöntemdir. Terazilerin görüntüleri bile bulunabilir. Dört bin yıldan daha eski olan Mısır piramitleri!
Bu arada, doğru tartıma ve terazilerin dikkatli kullanılmasına her zaman büyük önem verilmiştir. Örneğin, 12. yüzyılın eski Rus mektuplarından birinde. ağırlık ve ölçülerin uygunsuz kullanımı nedeniyle kişinin "ölüme yakın idam edilmesi ve mülkün üç parçaya bölünmesi gerektiği: Ayasofya Kilisesi'nin bir kısmı, Ivanovo'nun bir kısmı ve Sotsky ve Novgorod'un bir kısmı" kesinlikle belirtildi.
Terazilerin modern tasarımları çok çeşitlidir. Şekil 21'de gösterilmektedir eğitim terazisi 10 mg'dan 200 g'a kadar olan nesneleri tartmanıza olanak tanır. Kütleyi diğer sınırlar dahilinde belirlemek için başka ölçekler kullanılır. Örneğin vagonlar ve arabalar tartılır. taşıma terazileri 200 tona kadar yük için tasarlanmış ve kütlesi yaklaşık 1 mg veya daha az olan gövdeler - sözde analitik dengeler.
Şekil 21. Eğitim ölçekleri.
Tartılamayan cisimlerin kütlesi (örneğin, Dünya'nın, Güneş'in kütlesi ve ayrıca en küçük madde parçacıkları - atomlar ve moleküller) başka yollarla - hızların yanı sıra diğer fiziksel büyüklüklerin ölçülmesiyle belirlenir. kütleyle birlikte çeşitli fizik yasalarında yer alır.
Sorular.
1. Etkileşime ne denir?
2. Hangi durumda bir cisme daha atıl denir ve hangi durumda daha az atıl denir?
3. Kütle neyin ölçüsüdür?
4. Şekil 19'da gösterilen arabalardan hangisinin kütlesi en büyüktür? Neden?
5. SI kütle birimine ne denir?
6. Kitle standardı nedir?
7. Bir adam sabit bir tekneden kıyıya atlıyor. Hangi durumda teknenin ve kişinin elde ettiği hızlar aynı olacaktır? Hangi durumda bir kişinin kazandığı hız daha büyük olacaktır?
8. Kütleyi belirlemek için hangi yöntemleri biliyorsunuz? Hangi durumlarda kullanılırlar?
İnternet sitelerinden okuyucular tarafından gönderildi
Özetleri ücretsiz olarak indirin, sınıflara göre konuların tam listesini, okulun fizik müfredatına göre takvim planını, tüm çevrimiçi fizik, 7. sınıf için fizik derslerini ve ödevlerini
Ders içeriği ders notları destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri etkileşimli teknolojiler Pratik görevler ve alıştırmalar kendi kendine test atölyeleri, eğitimler, vakalar, görevler ödev tartışma soruları öğrencilerden gelen retorik sorular İllüstrasyonlar ses, video klipler ve multimedya fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, şakalar, çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler Özetler makaleler meraklı beşikler için püf noktaları ders kitapları temel ve ek terimler sözlüğü diğer Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesiDers kitabındaki hataların düzeltilmesi Ders kitabındaki bir parçanın güncellenmesi, dersteki yenilik unsurları, eski bilgilerin yenileriyle değiştirilmesi Sadece öğretmenler için mükemmel dersler yılın takvim planı; metodolojik tartışma programı; Entegre Dersler
Aşağıdaki değerleri kg'a dönüştürün: 20 g = 200 g = 250 mg = 28,3 mg = 75,6 g = 150 t = SI kütle birimleri: = 1 kg. Kütle ölçüm birimleri: 1 t = 1000 kg; 1 gr = 0,001 kg; 1 mg = 0,kg 1 c = 100 kg
Cevaplar: 20 g = 0,02 kg 200 g = 0,2 kg 250 mg = 0,00025 kg 28,3 mg = 0, kg 75,6 g = 0,0756 kg 150 t = kg
Pratikte vücut ağırlığı terazi kullanılarak bulunabilir. Çeşitli terazi türleri vardır: eğitimsel, tıbbi, analitik, farmasötik, elektronik vb. Teraziler kaldıraçlı ve yaylıdır. Birkaç örneğe bakalım. Teknik yer terazileri Yüzey gerilim kuvvetlerini ölçmek için teraziler Tek kap kollu teraziler Küçük yaylı teraziler Tıbbi teraziler Laboratuvar analitik terazileri
1. Tartmadan önce terazinin dengeli olduğundan emin olun. 2. Tartılacak cisim terazinin sol kefesine, ağırlıklar ise sağ kefeye yerleştirilir. 3. Terazinin hasar görmesini önlemek için gövdeyi ve ağırlıkları dikkatli bir şekilde indirin. 4. Terazide belirtilen maksimum yükten daha ağır cisimleri tartamazsınız. 5. Terazinin üzerine ıslak, kirli, sıcak cisimler koymayın, toz veya sıvı dökmeyin. 6. Küçük ağırlıklar yalnızca cımbızla alınmalıdır. 7. Tarttıktan sonra ağırlıkları terazi kefesinden kasaya aktarın ve tüm ağırlıkların yerinde olduğunu kontrol edin.
Ders hedefleri:
- Etkileşime girdiklerinde cisimlerin hızlarının nasıl değiştiğini deneysel olarak gösterin. SI sisteminde kütle ölçüm birimi olan fiziksel bir nicelik olarak vücut kütlesi kavramını tanıtın.
- Çevremizdeki dünyadaki fizik yasalarını bulma, günlük yaşamdaki olayları ve süreçleri fizik açısından açıklama yeteneğini geliştirin.
- Dikkatinizi ve mantığınızı geliştirin.
Notlarda doğruluk, fiziksel materyalin sunumunda ve terimlerin formülasyonunda doğruluk geliştirin.
DERSİN İLERLEMESİ I. “Atalet” temasının tekrarı
- Bir cismin hızının diğer cisimlerin etkisi altında değişmesine örnekler verin;
- Başka hiçbir cisim ona etki etmeseydi, bir cisim nasıl hareket ederdi?
- Atalet denilen şey nedir?
- Ataletle hareket ne tür bir harekete denir?
- Örnekler verin.
- J. Hasek'in “İyi Asker Švejk'in Maceraları” adlı romanından bir alıntı: “Benzin bitince araba durmak zorunda kaldı... Ondan sonra da hala ataletten bahsediyorlar beyler!... Değil mi? komik mi?” Albay Zillergut'un anlattığı hikaye atalet fikriyle çelişiyor mu? Araba neden durdu? Hangi vücut onu etkiledi?
- Çenesi düşen kişi nereye düşer? Neden? İnsan vücudunun hangi kısmı hızını korur, hangi kısmı değiştirir?
- Bir kişinin kayması nereye düşer? Neden? İnsan vücudunun hangi kısmı hızını korur, hangi kısmı değiştirir? Durumsal oyun:
Öğrenciler otobüs yolcularıdır. Durumu hayal edin:
Otobüs aniden hareket etti;
- otobüs eşit ve düz bir şekilde hareket eder;
- ileride beklenmedik bir engel var, otobüs sert bir şekilde fren yapıyor;
- yüksek hızda sağa döner;
sol;- eşit ve düz bir şekilde hareket eder;
- - ani durma. Davranışınızı fizik açısından açıklayın.
Çiftler halinde çalışın.
Çocuklara seçeneklere göre sorular sorulur, ikili olarak birbirlerine cevap verirler, ardından cevaplarını sınıfın önünde seslendirirler, hataları düzeltirler, eksiklikleri giderirler ve arkadaşlarının cevaplarını tamamlarlar:
Seçenek I:
a) Halıdaki tozun silkelenmesini fizik açısından açıklayınız.
b) Keskin dönüşlerden önce neden hız sınırı işareti var?
Seçenek II:
- a) Çekicin sapa takılma yöntemini açıklayınız.
- b) Kurttan kaçan tavşan kıvrılıp dönüyor. Tavşan yaşamını korumak için hangi fizik olgusunu kullanıyor? Açıklamak. Bir arabanın fren mesafesi ne kadardır? Buzlanma koşullarında yakındaki trafiğin önünden karşıya geçmek neden tehlikelidir?
Edebiyatta fizik:
Daha bu sözleri bitirmeye zaman bulamadan, arkadaşlar zaten dakikada birkaç düzine mil (464 m/s) hızla uzaya uçmaya başlamışlardı. Etraflarında taşlar, bina parçaları, çeşitli metal nesneler koştu; Talihsiz bir inek de uçuyor, yere çarptığında çarpıyordu. Rüzgâr korkunç bir kuvvetle esiyordu. Katip etrafına bakmak için başını bile kaldıramadı. Etraftaki her şey bir yıkım resmiydi..."
Ne olduğunu fizik açısından açıklayın.
II. Yeni konu
Bir cismin (yeşil top) başka bir cisim (kırmızı top) tarafından hareket ettirilmesi durumunda hızının değişeceğini zaten biliyorsunuz. İlk cesedin olduğunu söylüyorlar çalıştı ikincisi için.
Şimdi kırmızı topun paraşütten yuvarlanışını izleyelim. Hızını da değiştirdiği ortaya çıktı. İkinci cesedin olduğunu söylüyorlar geçerli ilkine.
Tanım: Cisimlerin birbirleri üzerindeki etkisine denir etkileşim.
!!! Etkileşim sırasında her iki vücut da hızlarını değiştirir.
Örnekler:
- Adam tekneden atladı, bu da hız kazandığı anlamına geliyor. Ancak tekne hızını da değiştirdi; geri döndü.
- Bir toptan ateş ederken hem top hem de mermi hız kazanır: mermi ileri doğru uçar, top geri döner.
Hadi öğrenelim Etkileşimleri sırasında vücutların hızlarındaki değişimi ne belirler? ?
Gösteri: Momentumun korunumu yasasını incelemek için bir cihaz.
Deneyim 1: Silindirlerin üzerindeki toplar aynıdır ve etkileşim sırasındaki hızları da aynıdır (topların kat ettiği mesafelerle karşılaştırırız).
?
Bir plastik topun yerine çelik bir top konulursa topların hızlarının değişeceğini düşünüyor musunuz? Nasıl?
Hipotezimizi deneysel olarak test edelim.
Deneyim 2: Toplar farklıdır ve etkileşim sırasındaki hızları da farklıdır ve metal topun hızı da farklıdır. az plastik topun hızı.
Tek vücut diyorlar daha ağır başka, daha fazlası hareketsiz(yani hızını daha uzun süre korumaya çalışır), bir cisim diğerinden daha büyüktür, yani daha büyük bir kütleye sahiptir. yığın.
Tanım:
Ağırlık
bir cismin eylemsizliğini karakterize eden fiziksel bir niceliktir. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse o kadar hareketsizdir.
Her cismin kütlesi vardır; bir damla su, bir insan, Güneş, bir toz zerresi vb.
Ağırlık tanımı – M.
SI kütle birimleri: = 1 kg.
Diğer kütle ölçüm birimleri: 1 t = 1000 kg; 1 gr = 0,001 kg; 1 mg = 0,000001 kg (ders kitabının ön sayfasına bakınız).
Kütle standardı, silindirik şekilli, yaklaşık 39 mm yüksekliğinde bir platin-iridyum alaşımından yapılmıştır ve Fransa'nın Sèvres şehrinde depolanmaktadır. Kopyalar standarttan yapılmıştır: 12 numaralı kopya Rusya'da, 20 numaralı kopya ise ABD'de saklanmaktadır.
III. Konsolidasyon
Etkileşen cisimlerin hızına göre karşılaştırmalı kütlelerini belirleyin.
Deneyim 1: Kütlesi bilinmeyen yükler bir yay ile birbirine bağlanmış iki arabaya yerleştiriliyor. İpliği kestikten sonra arabalar farklı yönlerde farklı hızlarda hareket eder.
Deneyim 2: Farklı boyutlardaki iki top bir iplikle birbirine bağlanır. İpliği kestikten sonra toplar farklı yönlerde farklı hızlarda uçarlar.
Deneyim 3: Oluk deneyinde çelik topun yerine aynı hacimde bir bilardo topu koyun. Topların etkileşimden sonraki hızlarını, kütlelerini karşılaştırın.
Vücut ağırlığını belirleme yöntemleri:
IV. Ders özeti: Vücut ağırlığını karakterize eden nedir? Karşılaştırmalı vücut ağırlığını nasıl belirleyebilirsiniz?
V. Ödev:§7 (S.V. Gromov, N.A. Rodina'nın ders kitabı), şu soruyu düşünün: Bir cismin onunla etkileşime giren kütlesi biliniyorsa, onun kesin kütlesini nasıl belirleyebilirsiniz?
§23. VÜCUDUN EYLEMSİZLİĞİ. VÜCUT AĞIRLIĞI
Gözlem 1. Bir top Dünya yüzeyine düşüyor ve sonra ondan sekiyor - bu, iki cismin etkileşiminin bir örneğidir. Bedenlerin etkileşiminin sonucunun hızlarında ve hareket yönlerinde bir değişiklik olduğunu zaten biliyoruz. Bir çarpışmadan sonra top neredeyse aynı hızda geri döner, ancak ters yönde; Dünya'nın durumunda neredeyse hiçbir değişiklik fark edilmez, aslında bunlar vardır, ancak bunlar son derece küçüktür;
Verilen örnekte, cisimlerin etkileşiminin sonucunun her biri için farklı olduğu ve bu cismin özelliklerine bağlı olduğu açıktır. Günlük deneyimler ve özel deneyler, farklı bedenlerin etkileşim halindeyken eşit olmayan zaman dilimlerinde belirli bir hızda değişikliklere uğradığını göstermektedir: bazıları daha büyük, diğerleri daha az. Hızını yavaş yavaş değiştiren bir cismin hareketi daha çok atalet hareketini andırır, dolayısıyla daha atıl olduğu söylenir.
Atalet bir cismin bir özelliğidir; yani diğer cisimlerle etkileşime girdiğinde hızının değişmesi biraz zaman alır.
Tüm cisimler eylemsizlik özelliğine sahiptir. Vücut ataletinin niceliksel bir ölçüsü vücut kütlesidir.
Vücut kütlesi, vücudun ataletini karakterize eden fiziksel bir niceliktir. Vücudun kütlesi ne kadar büyükse o kadar hareketsizdir.
Vücut ağırlığını belirlemek için çeşitli yöntemler vardır. Hepsi, istisnasız tüm cisimlerde bulunan özelliklerin, örneğin cisimlerin atalet özelliklerinin kullanımına dayanmaktadır. Uygulamada, kütleyi ölçmek için en uygun yöntemin, cisimlerin Dünya ile etkileşimi gibi iyi bilinen bir olguyla ilişkili olduğu ortaya çıktı.
Gözlem 2. Yağmur damlalarının ve kar tanelerinin nasıl düştüğünü, küçük toz zerrelerinin nasıl çöktüğünü, Dünya'nın üzerinde yükselen ve serbest bırakılan herhangi bir cismin nasıl hızla Dünya'ya doğru uçtuğunu muhtemelen defalarca gözlemlemişsinizdir. Tüm bu olaylar, su damlacıklarının, kar tanelerinin, toz parçacıklarının ve diğer tüm fiziksel cisimlerin Dünya tarafından çekilmesi, yani onunla etkileşime girmesiyle açıklanmaktadır.
Deneyler, vücut kütlesi ne kadar büyükse, bu etkileşimin öneminin de o kadar büyük olduğunu göstermiştir.
Deneyim. Bir elimize kibrit kutusu, diğer elimize bir parça tahta alalım (Şek. 102). Bir tahta parçasını tutan elimizde daha fazla yük hissederiz, yani kibrit kutusundan daha ağırdır.
Sonuç olarak, Dünya tarafından daha güçlü bir şekilde çekildiği için ahşabın kütlesi kutudan daha fazladır.
Eğer cisimlerin kütleleri birbirine yakın değerdeyse, cisimler çok küçük ya da büyükse o zaman onların kütlelerini ellerinizle karşılaştırmak imkansızdır. Vücut ağırlığını yeterli doğrulukla nasıl ölçebilirsiniz?
Vücut ağırlığını belirlemek için terazi adı verilen özel cihazlar kullanılır. Dört bin yıldan daha eski olan Mısır piramitlerinde bile pul resimleri bulunabilir!
Bir kişi daha ilk doğum gününde kendini terazide bulur (Şekil 103). Mağazalarda, eczanelerde ve postanelerde gıda, ilaç ve paketler çeşitli tasarımlı teraziler kullanılarak tartılır (Şekil 104).
Pirinç. 103
Pirinç. 104
Arabaların ve vagonların kütlesini ölçmek için platform terazileri kullanılır (Şekil 105).
Pirinç. 105
Vücut ağırlığının terazi kullanılarak belirlenmesine tartı denir.
Vücut kütlesi m harfiyle gösterilir. SI kütle birimi kilogramdır (1 kg).
Uygulamada çoklu ve kısmi kütle birimleri de kullanılır: ton (t), gram (g), miligram (mg):
1 ton = 1000 kg; 1 g = 0,001 kg 1 mg = 0,000001 kg;
1 kg = 0,001 t 1 kg = 1000 g; 1 kg = 1.000.000 mg.
Eğitim terazisinin ana kısmı (Şekil 106), çubuğun ortasında bulunan bir eksen etrafında serbestçe dönebilen bir çubuktur (denge çubuğu) (bir sonraki bölümde böyle bir cihazın bir mekanizma olduğunu öğreneceksiniz) kaldıraç denir).
Pullar uçlarından asılır. Terazi kullanarak vücut kütlesinin belirlenmesi, farklı terazilerde yatan cisimlerin kütlelerinin aynı olması şartıyla terazilerin dengede olması esasına dayanır. Bu durumda denge çubuğu yatay olarak yerleştirilmiştir ve cihazın oku sıfır işaretini gösterir. Bu nedenle, bir bedeni terazide tartarken kütlesini standardın kütlesiyle karşılaştırın.
Pirinç. 107
Pirinç. 108
Tartım için farklı kütlelere sahip özel bir ağırlık seti kullanılır. Şekil 107'de bir eğitim terazisindeki ağırlık seti gösterilmektedir. 100, 50, 20, 20, 10, 5, 2, 2 ve 1 g ağırlığında 9 ağırlık içerir. Bunların yardımıyla 1 ila 210 g arasında istediğiniz ağırlığı seçebilirsiniz. 1 g'dan hafif ağırlıklar alüminyumdan yapılmıştır. 500, 200, 200, 100, 50, 20, 20, 10 mg ağırlığındaki plakalar şeklinde.
Örnek. Terazinin bir kefesine kütlesi ölçülmesi gereken cismi, diğer kefeye de kütlesi bilinen ağırlıkları yerleştiririz (Şekil 108). Ağırlıkları dengeyi sağlayacak şekilde seçiyoruz. Vücudu dengeleyen ağırlıkların toplam kütlesini belirleyin. Vücut kütlesi ağırlıkların kütlesine eşittir, yani 770 g'dır. Bunu şu şekilde yazın:
m = 770 gr = 0,770 kg.
Özel teraziler kullanarak hem büyük hem de küçük kütleleri ölçebilirsiniz. Tartım için erişilemeyen cisimlerin kütlesi (örneğin, Dünya'nın, Güneş'in kütlesi ve ayrıca en küçük madde parçacıkları - atomlar ve moleküller) diğer yöntemlerle belirlenir. Örneğin, cisimlerin hareket hızlarını ölçerek ve çeşitli fizik yasalarında cisimlerin kütlesiyle ilişkili olan diğer fiziksel nicelikleri ölçerek.
Tablo 4, canlı doğadaki vücut kütlesinin yanı sıra insan tarafından yaratılan vücut kütlesinin örneklerini göstermektedir.
Tablo 4
|
Yaban hayatı |
Vücut ağırlığı |
İnsan yapımı cesetler |
Vücut ağırlığı |
|
Çip |
|||
|
tahıl |
İlk uydu |
||
|
ZAZ "Lanos" arabası |
|||
|
Traktör K-700 |
|||
|
Elektrikli lokomotif |
|||
|
"Buran" uzay aracıyla "Mriya" uçağı |
|||
Bunu bilmek ilginç
Sistemik olanlara ek olarak, başka vücut kütlesi birimleri de vardır. Örneğin değerli bir taşın kütlesi karat cinsinden ölçülür: 1 karat = 0,2 g. Kiev Rus'ta kütle birimi 1 Grivnasıydı, bu da yaklaşık 410 g'a eşitti. Daha sonra bu birime pound denmeye başlandı. : 1 pound = 0,025 pound = 32 lot = 96 makara = 9216 hisse = 0,4 kg. Yaygın bir kütle birimi puddu (yaklaşık 16 kg). İlaçları tartmak için aşağıdaki taneler kullanıldı: 1 tane = 0,6 g Geleneksel olarak, değeri sektöre bağlı olarak 28-31 g aralığında olan bir ons da kullanıldı.
ÖĞRENDİKLERİNİZLE İLGİLİ SORULAR
1. Atalet nedir?
2. Vücut ağırlığı nedir?
3. Kütle standardı nedir?
4. Hangi kütle birimlerini biliyorsunuz?
5. Vücut ağırlığını nasıl ölçebilirsiniz?
6. Tartım nedir?
7. Kütleyi ölçmek için hangi yöntemleri biliyorsunuz? Hangi durumlarda kullanılırlar?
6 numaralı laboratuvar çalışması
Tartım yöntemini kullanarak vücut kütlesinin ölçülmesi
İşin amacı: Kaldıraçlı teraziyi kullanmayı ve onlarla vücut ağırlığını ölçmeyi öğrenin.
Ekipman ve malzemeler: teraziler, ağırlıklar, farklı kütlelerdeki gövdeler.
İşin ilerlemesi
1. Kaldıraçlı terazilerde tartım kurallarına aşina olun.
Tartım kuralları:
1. Tartmadan önce terazinin terazisi mutlaka dengelenmelidir. Dengeyi sağlamak için kağıt parçalarını daha hafif bir kaseye yerleştirin.
2. Vücudunuzu sol teraziye, ağırlıkları da sağ tarafa yerleştirin.
3. Vücudunuz ve ağırlıklarınız, teraziye zarar vermeyecek şekilde dikkatli bir şekilde teraziye yerleştirilmelidir.
4. Kütlesi terazide kayıtlı değerden büyük olan cisimleri tartamazsınız.
5. Terazinin üzerine ıslak, kirli, sıcak cisimler koymayın, tozları astar kullanmadan dökmeyin, sıvı dökmeyin.
6. Küçük ağırlıklar yalnızca cımbızla alınmalıdır.
2. Sete hangi ağırlıkların dahil olduğunu düşünün.
3. Vücudu bir kaseye yerleştirin ve ikincisine bu ağırlıkları teraziler eşit olacak şekilde seçip yerleştirin. Yerleştirilen ağırlıkların kütlelerinin toplamı vücut ağırlığına eşittir.
4. Diğer cisimlerin kütlelerini belirleyin ve sonuçları tabloya yazın.
Meraklısı için
1. Onlar için kaldıraçlı terazi ve ağırlık seti yapın.
2. Yaptığınız teraziyi kullanarak bir bezelyenin kütlesini ölçün.
3. Yaptığınız bir teraziyi kullanarak küçük bir şişenin (parfüm, ilaç vb. için) içerdiği suyun kütlesini ölçün.