Un concept que nous connaissons depuis la petite enfance est la messe. Et pourtant, au cours de la physique, certaines difficultés sont associées à son étude. Par conséquent, il est nécessaire de définir clairement ce qu'est la masse. Comment pouvez-vous la reconnaître? Et pourquoi n'est-ce pas égal au poids ?
Détermination de la masse
La signification scientifique naturelle de cette valeur est qu'elle détermine la quantité de matière contenue dans le corps. Pour sa désignation, il est d'usage d'utiliser la lettre latine m. L'unité de mesure dans le système standard est le kilogramme. Dans les tâches et la vie de tous les jours, les valeurs hors système sont également souvent utilisées: les grammes et les tonnes.
Dans un cours de physique à l'école, la réponse à la question: "Qu'est-ce que la masse ?" donnée dans l'étude du phénomène d'inertie. Ensuite, il est défini comme la capacité d'un corps à résister à un changement de la vitesse de son mouvement. Par conséquent, la masse est également appelée inerte.
Qu'est-ce que le poids ?
Premièrement, c'est une force, c'est-à-dire un vecteur. La masse est une quantité scalaire. Le vecteur de poids est toujours attaché au support ou à la suspension et est dirigé dans la même direction que la gravité, c'est-à-dire verticalement vers le bas.
La formule de calcul du poids varie selon que lece soutien (suspension). En cas de repos système, l'expression suivante est utilisée:
Р=mg, où Р (la lettre W est utilisée dans les sources anglaises) est le poids du corps, g est l'accélération de la chute libre. Pour la Terre, g est généralement pris égal à 9,8 m/s2.
La formule de masse peut en être dérivée: m=P / g.
Lorsqu'on se déplace vers le bas, c'est-à-dire dans la direction du poids, sa valeur diminue. Par conséquent, la formule devient:
Р=m (g - a). Ici "a" est l'accélération du système.
C'est-à-dire que lorsque ces deux accélérations sont égales, un état d'apesanteur est observé lorsque le poids du corps est nul.
Lorsque le corps commence à se déplacer vers le haut, on parle de prise de poids. Dans cette situation, une condition de surcharge se produit. Parce que le poids corporel augmente, et sa formule ressemblera à ceci:
P=m (g + a).
Comment la masse est-elle liée à la densité ?
Très simple. Plus la densité de la substance dont le corps est composé est grande, plus sa masse sera importante. Après tout, la densité est définie comme le rapport de deux quantités. Le premier est la masse, le volume est le second. Pour désigner cette valeur, la lettre grecque ρ a été choisie. L'unité de mesure est le rapport du kilogramme au mètre cube.
Sur la base de ce qui précède, la formule de masse prend la forme suivante:
m=ρV, dans lequel la lettre V désigne le volume du corps.
Tâches divertissantes
Après avoir clarifié la question de ce qu'est la masse, vous pouvez commencer à résoudre des problèmes. Ceux d'entre euxqui ont un contenu attrayant garderont les étudiants plus intéressés.
Tâche numéro 1. Condition: Winnie l'ourson a reçu deux pots d'un litre identiques. L'un contient du miel, l'autre contient de l'huile. Comment savoir de quel miel il s'agit sans les ouvrir ?
Décision. La densité du miel est supérieure à celle du beurre. Le premier est de 1 430 kg/m3 et le second de 920 kg/m3. Donc, avec le même volume de pots, celui avec du miel sera plus lourd.
Pour répondre plus précisément à la question du problème, vous devrez calculer la masse de miel et d'huile dans des pots. Leur volume est connu - il est de 1 litre. Mais dans les calculs, vous aurez besoin d'une valeur en mètres cubes. La première chose à faire est donc de traduire. Un m3 contient 1000 litres. Par conséquent, lors du calcul du résultat, vous devrez prendre une valeur de volume égale à 0,001 m3.
La formule de masse peut maintenant être utilisée dans laquelle la densité est multipliée par le volume. Après de simples calculs, les valeurs de masse suivantes sont obtenues: 1,43 kg et 0,92 kg, pour le miel et l'huile, respectivement.
Réponse: le pot de miel est plus lourd.
Problème n° 2. Condition: Le clown soulève sans problème un poids sur lequel il est écrit que sa masse est de 500 kilogrammes. Quelle est la masse réelle d'un poids si son volume est de 5 litres et que le matériau qui le compose est du liège ?
Décision. Dans le tableau, vous devez trouver la valeur de la densité du liège. Elle est égale à 240 kg/m3. Maintenant, vous devez traduire la valeur du volume, vous obtenez 0,005 m3.
Connaissant ces quantités, il n'est pas difficile d'utiliser la formule déjà connue pourcompter la masse du faux poids. Il s'avère égal à 1,2 kg. Maintenant je comprends pourquoi le clown n'est pas dur du tout.
Répondre. La masse réelle du kettlebell est de 1,2 kg.
Problème n° 3. Condition: Le génie était assis dans une lampe dont le volume est inconnu. Mais sa densité à ce moment était de 40 000 kg/m3. Lorsqu'il est sorti de la bouteille, il a commencé à avoir les paramètres d'un corps humain ordinaire: volume 0,08 m3, densité 1000 kg/m3. Quel est le volume de la lampe ?
Décision. Vous devez d'abord connaître sa masse à l'état normal. Il sera égal à 80 kg. Nous pouvons maintenant passer à la recherche du volume de la lampe. Nous supposerons que Jean occupe tout l'espace à l'intérieur. Ensuite, vous devez diviser la masse par la densité, c'est-à-dire 80 par 40 000. La valeur sera de 0,002 m3. Ce qui équivaut à deux litres.
Répondre. Le volume de la lampe est de 2 litres.
Problèmes de calcul de masse
La poursuite de la conversation sur ce qu'est la masse devrait être la solution aux tâches liées à la vie. Voici deux situations qui démontreront clairement l'application des connaissances dans la pratique.
Problème n° 4. Condition: En 1979, un accident de pétrolier s'est produit, à la suite duquel du pétrole est entré dans la baie. Sa nappe avait un diamètre de 640 m et une épaisseur d'environ 208 cm Quelle est la masse du pétrole déversé ?
Décision. La densité du pétrole est de 800 kg/m3. Pour utiliser la formule déjà connue, vous devez connaître le volume de la tache. Il est facile de calculer si l'on prend la place pour un cylindre. Alors la formule de volume sera:
V=πr2h.
De plus, r est le rayon et h est la hauteur du cylindre. Le volume sera alors égal à 668794.88 m3. Vous pouvez maintenant calculer la masse. Ça va se passer comme ça: 535034904 kg.
Réponse: la masse de pétrole est approximativement égale à 535 036 tonnes.
Problème n° 5. Condition: La longueur du câble téléphonique le plus long est de 15 151 km. Quelle est la masse de cuivre entrant dans sa fabrication si la section des fils est de 7,3 cm2?
Décision. La densité du cuivre est de 8900 kg/m3. Le volume est trouvé par une formule qui contient le produit de l'aire de la base et de la hauteur (ici, la longueur du câble) du cylindre. Mais vous devez d'abord convertir cette zone en mètres carrés. Autrement dit, divisez ce nombre par 10000. Après calculs, il s'avère que le volume de l'ensemble du câble est approximativement égal à 11000 m3.
Maintenant, vous devez multiplier les valeurs de densité et de volume pour connaître la masse. Le résultat est le nombre 97900000 kg.
Réponse: la masse de cuivre est de 97 900 tonnes.
Un autre défi de masse
Problème 6. Condition: La plus grande bougie pesant 89 867 kg mesurait 2,59 m de diamètre. Quelle était sa hauteur ?
Décision. Densité de cire - 700 kg/m3. La hauteur devra être trouvée à partir de la formule de volume. Autrement dit, V doit être divisé par le produit de π et le carré du rayon.
Et le volume lui-même est calculé en masse et en densité. Il s'avère être égal à 128,38 m3. La hauteur était de 24,38 m.
Réponse: la hauteur de la bougie est de 24,38 m.
