Qual è la massa, come calcolarlo e come differisce dal peso?

Il concetto con cui siamo familiari dall'infanzia è la massa. Eppure nel corso della fisica con il suo studio, alcune difficoltà sono collegate. Pertanto, è necessario definire chiaramente ciò che una massa è. Come potete scoprire? E perché non è uguale al peso?

Determinazione della massa

Il significato scientifico naturale di questa quantità è che determina la quantità di materia che è contenuta nel corpo. Per la sua designazione, è consuetudine usare la lettera latina m. L'unità di misura nel sistema standard è in chilogrammo. Nei compiti e nella vita di tutti i giorni, vengono spesso utilizzati extrasystemic: grammi e tonnellate.

Nel corso della fisica della scuola, la risposta alla domanda "Che cosa è la massa?" È data nello studio del fenomeno dell'inerzia. Quindi si definisce come la capacità del corpo di resistere a cambiare la velocità del suo movimento. Pertanto la massa è anche chiamata inerte.

Che cosa è il peso?

In primo luogo, è una forza, cioè un vettore. La massa è una quantità scalare. Il vettore di peso è sempre attaccato al supporto o alla sospensione ed è diretto nella stessa direzione della gravità, cioè verticalmente verso il basso.

La formula per calcolare il peso dipende dal fatto che questo supporto (sospensione) si muove. Nel caso di riposo del sistema, viene utilizzata la seguente espressione:

P = m * g, dove P (nelle fonti inglesi W è usato) – peso corporeo, g – accelerazione della gravità. Per il terreno, si suppone che g sia pari a 9,8 m / s ² .

Da essa, la formula di massa può essere derivata: m = P / g.

Quando si sposta verso il basso, cioè nella direzione dell'azione del peso, il suo valore diminuisce. Pertanto, la formula ha la forma:

P = m (g – a). Qui "a" è l'accelerazione del movimento del sistema.

Cioè, quando queste due accelerazioni sono uguali, viene osservato uno stato di gravità, quando il peso del corpo è zero.

Quando il corpo comincia a salire, si dice circa l'aumento del peso. In questa situazione si verifica una condizione di sovraccarico. Poiché il peso corporeo aumenta e la sua formula sarà simile a questa:

P = m (g + a).

Come si riferisce la massa alla densità?

È molto semplice. Maggiore è la densità della sostanza da cui il corpo è costituito, maggiore sarà la sua massa. Dopo tutto, la densità è definita come rapporto di due quantità. La prima di queste è la massa, il volume è il secondo. Per indicare questo valore, abbiamo scelto la lettera greca ρ. L'unità di misura è il rapporto tra i chilogrammi ei metri cubi.

Procedendo da quanto sopra, la formula di massa assume la seguente forma:

M = ρ * V, in cui la lettera V indica il volume del corpo.

Compiti divertenti

Dopo aver spiegato la questione di ciò che una massa è, puoi iniziare a risolvere i problemi. Coloro che hanno contenuti divertenti saranno più interessati agli studenti.

Task number 1. Condizione: Winnie the Pooh ha dato due pentole litro. In uno di loro miele, in un altro olio. Come scoprire in quale miele senza aprirli?

La soluzione. La densità del miele è maggiore di quella dell'olio. Il primo ha un valore di 1430 kg / m ³ e il secondo – 920 kg / m ³ . Pertanto, con lo stesso volume di pentole, quello con miele sarà più pesante.

Per rispondere più accuratamente alla questione del problema, è necessario calcolare la massa di miele e burro nei vasi. Il volume di essi è noto – questo è di 1 litro. Ma i calcoli richiedono un valore in metri cubi. Quindi prima devi tradurre. Un metro cubo contiene 1000 litri. Pertanto, quando si calcola il risultato, è necessario prendere il valore del volume pari a 0,001 m ³ .

Ora possiamo usare la formula di massa, in cui la densità viene moltiplicata per il volume. Dopo calcoli semplici, otteniamo i seguenti valori di massa: 1,43 kg e 0,92 kg, rispettivamente per miele e olio.

Risposta: un piatto di miele è più pesante.

Task number 2. Condizione: Il clown senza problemi aumenta il peso, su cui è scritto che la sua massa è di 500 chilogrammi. Qual è la massa reale di un peso se il suo volume è pari a 5 litri e la sostanza da cui è fatta è un sughero?

La soluzione. Nella tabella è necessario trovare la densità della spina. È uguale a 240 kg / m ³ . Ora devi tradurre il valore del volume, sarà 0.005 m ³ .

Conoscendo queste quantità, non è difficile usare la formula già nota per calcolare il peso della mescolanza. Si ottiene pari a 1,2 kg. Ora è chiaro perché il clown non è affatto difficile.

Risposta. Il peso reale del peso è di 1,2 kg.

Problema 3. Condizione: Il genio era seduto in una lampada il cui volume è sconosciuto. Ma la sua densità in quel momento era di 40.000 kg / m ³ . Quando fu rilasciato dalla bottiglia, cominciò ad avere i parametri di un corpo umano ordinario: un volume di 0,08 m ³ , densità di 1000 kg / m ³ . Qual è il volume di una lampada?

La soluzione. Innanzitutto bisogna conoscere la sua massa in uno stato normale. Sarà uguale a 80 kg. Ora puoi continuare a trovare il volume della lampada. Supponiamo che Jin occupa tutto lo spazio all'interno di esso. Sarà quindi necessario dividere la massa in una densità, ovvero da 80 a 40.000, ottenendo un valore di 0,002 m ³ . Quello che è uguale a due litri.

Risposta. Il volume della lampada è di 2 litri.

Compiti per il calcolo della massa

Continuando la conversazione su ciò che una massa è, deve essere una soluzione per i compiti relativi alla vita. Ecco due situazioni che dimostrano chiaramente l'applicazione della conoscenza nella pratica.

Task number 4. Condizione: Nel 1979, si è verificato un incidente da carro armato, che ha causato l'ingresso di petrolio nella baia. Il suo punto aveva un diametro di 640 m e uno spessore di circa 208 cm. Quale è la massa dell'olio versato?

La soluzione. La densità dell'olio è di 800 kg / m ³ . Per utilizzare la formula già nota, è necessario conoscere il volume del punto. È facile calcolare se prendi una macchia per un cilindro. Quindi la formula del volume sarà:

V = π * r ² * h.

E r è il raggio, e h è l'altezza del cilindro. Quindi il volume sarà pari a 668794.88 m ³ . Ora puoi contare la massa. Si scoprirà questo: 535034904 kg.

Risposta: La massa di petrolio è di circa 535036 tonnellate.

Task number 5. Condizione: La lunghezza del cavo telefonico più lungo è di 15.151 km. Quale è la massa di rame che è andata a farlo, se la sezione trasversale dei fili è di 7,3 cm ² ?

La soluzione. La densità del rame è di 8900 kg / m ³ . Il volume è trovato dalla formula, che contiene il prodotto della zona di base per l'altezza (qui la lunghezza del cavo) del cilindro. Ma prima è necessario convertire questa area in metri quadrati. Cioè, dividere questo numero per 10.000. Dopo i calcoli si scopre che il volume totale del cavo è di circa 11.000 m ³ .

Ora dobbiamo moltiplicare i valori di densità e volume per scoprire quale sia la massa. Il risultato è il numero di 97.900.000 kg.

Risposta: La massa del rame è 97900 tonnellate.

Un altro problema relativo alla massa

Task number 6. Condizione: La candela più grande che pesava 89867 kg era un diametro di 2.59 m. Quale era la sua altezza?

La soluzione. La densità della cera è di 700 kg / m ³ . L'altezza dovrà essere trovata dalla formula del volume. Cioè, V deve essere diviso per il prodotto π e per il quadrato del raggio.

E il volume stesso è calcolato per massa e densità. È pari a 128,38 m ³ . L'altezza era di 24,38 m.

Risposta: L'altezza della candela è di 24,38 m.