Инерция. Масса -мера инертности и гравитационного взаимодействия.

Инерция. Масса -мера инертности и гравитационного взаимодействия. г. Москва, Восточный округ.АНО ОО "Русская Международная Школа" . (Ловцова Анжелика Фёдоровна-учитель физики и астрономии).

4 типа взаимодействия:

Гравитационное

1.

возникает между всеми телами в соответствии с законом всемирного тяготения;

Электромагнитное

2.

между телами или частицами, обладающими электрическими зарядами;

Сильное

3.

существует между частицами, из которых состоят ядра атомов;

Слабое

4.

характеризует процессы превращения элементарных частиц.

По мере того как мы исследуем огромную Вселенную, один вопрос, который интриговал нас на протяжении веков: сколько весит Вселенная? И хотя концепция "взвешивания" Вселенной может показаться запутанной, астрономы разработали новаторские методы для точной оценки массы Вселенной и всего, что в ней находится Вселенная состоит из бесчисленных галактик, каждая из которых содержит миллиарды звезд, планет и других небесных тел. Чтобы определить массу этих структур, астрономы использовали ряд методов, основанных на наблюдениях за различными астрономическими явлениями, включая гравитационное линзирование, космическое микроволновое фоновое излучение и движение звезд внутри галактик.

Методы измерения

• Например, гравитационное линзирование - это метод, который измеряет искажение света, вызванное массивными объектами, такими как галактики и скопления галактик. Анализируя эффект гравитационного линзирования, астрономы могут оценить массу объекта, ответственного за искажение. Другой метод включает изучение космического микроволнового фонового излучения, которое является самым старым светом во Вселенной. Изучая колебания температуры в этом излучении, астрономы могут оценить распределение материи во Вселенной и, следовательно, ее общую массу. Один из самых надежных методов измерения массы Вселенной включает в себя изучение движения звезд внутри галактик. Анализируя движение звезд, астрономы могут оценить массу галактики и, следовательно, массу Вселенной. Эти методы позволили астрономам оценить массу Вселенной примерно в 10 53 кг. Чтобы представить это в перспективе, Земля весит примерно 6 х 10 24 кг, что означает, что масса Вселенной в ошеломляющие 10 29 раз больше, чем у нашей планеты.

• Важно отметить, что масса Вселенной включает в себя не только материю, которую мы можем видеть, такую как звезды и галактики, но и темную материю, которая является невидимым веществом, составляющим около 85% от общей массы Вселенной. Оставшиеся 15% состоят из обычной материи, которая включает в себя все, что мы можем видеть, трогать и взаимодействовать.

• В заключение, вопрос о том, сколько весит Вселенная, является сложным, на который был дан ответ благодаря изобретательному использованию различных астрономических методов. От изучения гравитационного линзирования до космического микроволнового фонового излучения астрономы смогли оценить массу Вселенной и всего, что в ней находится. Масса Вселенной составляет ошеломляющие 10 53 кг, что служит свидетельством невероятных размеров и сложности нашей Вселенной.

• Мы - частички вселенной!
• Подольская Мари
• Мы - частички вселенной, Мы - венцы мироздания! Познавайте вы ценность На пути созерцанья. Пролагая маршрут По просторам земли, Вы, друзья, не забудьте: В мире вы не одни!

Демонстрация опыта с тележкой.

Действие тел друг на друга называют взаимодействием .

При взаимодействии тел изменяется их скорость.

Взаимодействие тел

Если масса гирь на правой тележке мала, то за время взаимодействия она приобретёт большую скорость, чем тележка с телом. И наоборот: при избыточной массе гирь скорость тележки с ними будет меньше, чем скорость тележки с телом.

• Подкатим тележки друг к другу, согнув пластинки, и перевяжем их тонкой нитью. Если её пережечь, пластинки начнут распрямляться, отталкивая друг друга. При этом тележки разъедутся в стороны, приобретя некоторые скорости. Говорят, что произошло взаимодействие тележек.

Действие тел друг на друга называют взаимодействием.

При взаимодействии оба тела меняют свою скорость

• Человек прыгнул с лодки, значит, он приобрел скорость. Но лодка тоже изменила свою скорость – она отплыла назад.
• При стрельбе из пушки и пушка, и снаряд приобретают скорости: снаряд летит вперед, пушка откатывается назад.

Примеры взаимодействия тел.

Опыт №1

Шарики одинаковые и скорости их при взаимодействии тоже одинаковые (сравниваем по расстояниям, которые пролетели шарики).

Как вы думаете, изменятся ли скорости шариков, если один пластмассовый шарик поменять на стальной? Как?

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Опыт №2

Шарики разные и скорости их при взаимодействии тоже разные, причем скорость металлического шарика меньше скорости пластмассового шарика.

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Опыт № 3

а)

б)

• 1). Взаимодействие тел приводит к изменению их скоростей. 2). Скорости , приобретенные телами после взаимодействия, зависят от их массы . 3). По взаимодействию тел можно судить об их массе.

ВЫВОД

В результате взаимодействия скорости тел изменяются у разных тел по-разному.

При взаимодействии тела могут приобрести различные скорости.

У тележек разная масса.

Во сколько раз скорость первого тела больше (меньше) скорости второго тела, во столько раз масса первого тела меньше (больше) массы второго.

Медленное изменение скорости – более инертно (большая масса).

Быстрое изменение скорости – менее инертно (меньшая масса).

Про тележку, которая после взаимодействия приобрела меньшую скорость , говорят, что она массивнее другой тележки. У нее больше масса, более инертно .

1 2

1 2

Тележки приобрели одинаковую скорость. Массы тележек одинаковые .

1 2

1 2

Правая тележка после взаимодействия приобрела меньшую скорость.

У нее больше масса, более инертна .

Сделаем вывод

Более массивное тело меньше меняет свою скорость. Говорят, что оно более инертно .

Менее массивное тело больше меняет свою скорость. Говорят, что оно менее инертно .

Инертность – свойство тела сохранять свою скорость при отсутствии внешних воздействий.

Инертность характеризует стремление тела сопротивляться изменению скорости.

Инертность свойство характерное для всех тел, оно состоит в том, что для изменения скорости тела необходимо некоторое время: чем больше это время, тем более инертно тело.

Мерой инертности тела является его масса.

Взаимодействие тел.

Если

Если

Запиши закономерность

• Зная массу одного из тел, можно всегда оценить массу другого:
• Если при взаимодействии скорости тел меняются одинаково, то массы тел равны.
• Если нет, то массу второго тела можно вычислить из соотношения скоростей:

Инертность.

Инертность- это свойство тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

Грузовой и легковой автомобили двигаются с одинаковой скоростью. Однако их тормозной путь различен. Почему ?

Масса характеризует инертные свойства тел.

Масса – мера инертности

22

Масса тела

Если тело поднять над землей и отпустить, то оно упадет на землю. Какое тело быстрее достигнет земли: сухой листочек от дерева или камень, если они подняты на одинаковую высоту? От чего это зависит?

Чем больше масса тела, тем сильнее Земля притягивает к себе тела. Такое свойство называется гравитационным или гравитацией (в переводе на русский - тяготение, притяжение, тяжесть).

m к m л

Масса характеризует гравитационные свойства тел.

22

Масса тела как физическая величина

● Масса тела – это физическая величина, являющаяся количественной мерой инертности тел.

● Масса тела характеризует инертные и гравитационные

свойства тел.

● Масса обозначается латинской буквой – m.

22

Ма́сса  (от греч. μάζα) — кусок, глыба, ком

Масса – скалярная физическая величина, характеризующая меру инертности .

m

Масса обозначается латинской буквой -

Масса как научный термин была введена

И. Ньютоном

Единицы измерения массы

в системе СИ: = 1 кг.

Кратные единицы Дольные единицы

массы: массы :

1 т = 1000 кг; 1 г = 0, 001 кг;

1ц = 100 кг 1 мг = 0,000001 кг

1 г = 1000мг

1 мг = 0,001г

1 кг=1000г=1000000мг

Реши упражнение 6 (1) из учебника

Эталон массы

• Каждое тело имеет массу – капля воды, человек, Солнце, пылинка и т. д. Обозначение массы – m . Единицы измерения массы в системе СИ: = 1 кг . Другие единицы измерения массы: 1 т = 1000 кг; 1 г = 0, 001 кг; 1 мг = 0,000001 кг (см. форзац учебника). Эталон массы изготовлен из платиново-иридиевого сплава, имеет форму цилиндра высотой примерно 39 мм, и хранится в городе Севре во Франции. С эталона изготовлены копии: в России хранится копия №12, в США – № 20.

Эталон массы

39 мм

39 мм

Эталон массы изготовлен из платиново-иридиевого сплава и хранится в городе Севре во Франции.

С эталона изготовлены копии: в России хранится копия №12, в США – № 20.

16 ноября 2018 года 26-я Генеральная конференция по мерам и весам, прошедшая в Версале, утвердила новые эталоны. Изменения вступили в силу во Всемирный день метрологии, 20 мая 2019 года. Отныне килограмм измеряется не весом эталонного цилиндра, а энергией, необходимой для того, чтобы сдвинуть этот самый килограмм. Новое определение: 1 килограмм равен постоянной Планка, поделенной на 6,626070040 × 10−34 м2·с−1

Теперь килограмм измеряется постоянной Планка, а помогают в этом специальные весы Киббла (которых, к слову, в мире всего 7 штук).

Другие единицы массы:

Кратные единицы массы : Дольные единицы массы:

1 т = 1000 кг 1 г = 0,001кг; 1 мг = 0,000 001кг

1 ц = 100 кг 1 пуд = 16 ,38 кг; 1 фунт = 0,45359 кг

Старые русские единицы.

Берковец = 10 пудам = 163.8 кг; Пуд= 40 фунтам Фунт = 32 лотам = 96 золотникам = 409.51 г Лот = 3 золотникам = 12.797 г Золотник = 96 долям =4.27 г Доля = 44.435 мг 1 унция = 28, 3495 г; 1 гран = 64,8 мг

Массу драгоценных камней определяют в каратах

1 карат = 0,2 г– это масса семени одного из видов бобов.

Примеры масс

Масса это скалярная физическая величина.

Любое реально существующее тело обладает массой.

Самую маленькую массу имеют элементарные частицы, которые входят в состав атомов.

Масса электрона

Самую большую массу имеют звезды.

Масса Солнца

Масса Земли

32

Установи соответствие

между живым существом и его массой

2 г

3,3 кг

200 кг

160 т

Колибри

Слоновая черепаха

Синий кит

Голиаф

Весы – прибор для измерения массы

Взвешивание – измерение массы с помощью весов.

Весы – прибор для измерения массы

Вагонные весы

Автомобильные весы

Весы – прибор для измерения массы

Стержневые  весы  служат для взвешивания длинномерных грузов

Весы торговые электронные

Весы крановые

Весы торговые

Весы крановые

Весы монорельсовые

электронные

Весы  напольные электронные

32

Весы – прибор для измерения массы

весы  электронные для взвешивания багажа

Весы  электронные для взвешивания скота Грузоподъемность 500 кг...

Весы рыбацкие

Весы -безмен

бытовые 25 кг

Весы напольные

Весы рыбацкие

Весы кухонные

32

Весы – прибор для измерения массы

Лабораторные и аналитические  весы

Электронные весы

для взвешивания мешков

Весы – прибор для измерения массы

Старинные весы для взвешивания

табака (1850-е годы)

Весы учебные рычажные

Весы лабораторные рычажные

32

Учебные весы

Стрелка - указатель

Коромысло

Пинцет

Футляр

Гири

Чашки

Разновесы – набор гирь

Правила взвешивания массы тела на весах

• 1.Перед взвешиванием необходимо убедиться, что весы уравновешены.
• 2.Взвешиваемое тело кладут на левую чашу весов, а гири – на правую.
• 3.Во избежание порчи весов тело и гири опускать осторожно.
• 4.Нельзя взвешивать тела более тяжелые, чем указанная на весах предельная нагрузка.
• 5. На чашки весов нельзя класть мокрые, грязные, горячие тела, насыпать порошки, наливать жидкости.
• 6.Мелкие гири нужно брать только пинцетом.
• 7.После взвешивания переносят гири с чашки весов в футляр и проверяют, все ли гири положены на место.

Решите задачи

№ 1

Определите массу тела

32

Измерение массы

Массу тела можно измерить двумя способами:

1. Взаимодействие тел, используя формулу:

где

известная масса (масса эталона)

32

1. Если при взаимодействии скорости тел меняются одинаково, то массы тел равны.

если 𝒗₁ = 𝒗₂ то m₁ = m₂

2. Отношение масс = обратному отношению скоростей, если первоначально тела покоились:

= . = m₂ . 𝒗₂

Из данного уравнения можно определить любую неизвестную физическую величину, например:

=

Измерение массы

• Методом взаимодействия или взвешиванием на весах

Масса - физическая величина

Единицы массы

обозначается

мера гравитационных

свойств тела

[m] = 1кг

1 т = 1000 кг

1 г = 0,001 кг

1 мг = 0,000001 кг

1 кг = 0,001 т

1 кг = 1000 г

1 кг = 1000000 мг

m

мера инертности тела

Эталон килограмма

Чем меньше ,

платина + иридий

тем больше m

г. Севр 1889 г.

Взвешиванием

По скоростям

при взаимодействии

Массы сравнивают

Самое главное

Масса тела – это физическая величина, являющаяся количественной мерой инертности тел .

[m] = кг (килограмм), г, мг, т, ц

Способы определения массы: взвешивание

взаимодействие

инертные свойства тел гравитационные свойства тела

Посчитайте:

20 г + 500 мг =

= 20г 500 мг =20,5 г = 0,0205 кг

20 г + 2 г + 500 мг + 200 мг + 10 мг =

= 22 г 710 мг = 22,71 г = 0,02271 кг

100 г + 50 г + 4 г + 20 мг +10 мг +5 мг =

=154г 35 мг = 154,35 г = 0,15435 кг

32

Решим задачу

1. К лежачим на столе шарам были приложены одинаковые силы. При этом шар массой 3 кг приобрёл скорость 15 м/с. Какую скорость приобрёл шар массой 1 кг?

Дано Решение

m ₁ = 3кг = ; m ₁⋅ 𝒗₁ = m₂⋅𝒗₂ =

m₂ = 1 кг

𝒗₁ = 15см/с 𝒗₂ = = 45 см/с

𝒗₂ = ?

Ответ: 𝒗₂ = 45 см/с

Из истории мер и весов

• У древних римлян существовало 22 единицы массы. Самая крупная талан – равнялась 26, 2 килограмма. Самые маленькие силиква и гран . С древности и до наших дней аптекари измеряли гранами сильнодействующие вещества, например яды.
• У древних римлян существовало 22 единицы массы. Самая крупная талан – равнялась 26, 2 килограмма. Самые маленькие силиква и гран . С древности и до наших дней аптекари измеряли гранами сильнодействующие вещества, например яды.

1гран = 64,2 мг

32

Из истории мер и весов

2. Ювелиры в силиквах измеряли массу драгоценных камней и золота. В качестве гирь использовались семена рожкового дерева (от греческого kаratos - рог). Растение получило название по форме плода, напоминающего рог, а его семена по массе почти не отличаются друг от друга, словом природные гирьки. Позднее силикву стали именовать каратом .

Из истории мер и весов

3. Исконно русской мерой массы была гривна (1 гривна = 0,409 кг), переименованная затем в фунт .

Для определения больших масс использовался пуд (16,38 кг), а малых – золотник (12,8 г).

Новгородская гривна

Черниговская гривна

32

Из истории мер и весов

5. В 1725 году вышел специальный указ Петра I «О мерах» , но тем не менее в торговле повсеместно царило обмеривание, обвешивание и полнейшая неразбериха. Предлагалось «в тех местах, где настоящих гирь не имеется, употреблять пушечные ядра, которых в крепостях довольно есть»

Из истории мер и весов

6. В 17 веке царь Федор Алексеевич ввел регулярную поверку мер, которые затем клеймились «орленной печатью». Применение «неорленных мер» запрещалось под страхом смертной казни.

Старинные «орленные гири»

32

Из истории мер и весов

7. Наиболее полным был указ 1797 года

«Об учреждении повсеместно в Российской империи верных весов питейных и хлебных мер», который узаконил набор гирь в 1, 3, 9 и 27 фунтов.

Приложение к уставу: примеры взвешивания на весах с чашками и без них

32

Из истории мер и весов

Старыми русскими мерами являются:

1 берковец = 163,8 кг,

1 пуд, 1 фунт, 1золотник,

1 лот = 12,8 г, 1 доля = 44, 43 мг.

Самое главное

Вместо многоточия вставьте подходящие по смыслу слова

1. Взаимодействием называют действие тел …

2. В результате взаимодействия изменяются …

3. У тела большей массы скорость изменяется …, про него говорят, что оно … инертно.

4. Масса характеризует …

5. Единица массы в СИ …

6. Массу тела можно определить …

7. Эталон массы представляет собой …

8. В 1 т содержится … кг.

9. При выстреле из ружья большую скорость получает …, потому что ее масса …

10. Если при взаимодействии друг с другом два тела изменяют свои скорости одинаково, то их массы …

Домашнее задание

1) Приведите примеры ситуаций, в которых мы интересуемся массой тел (письменно в тетрадь 3-5 ситуаций).

2) Подготовьте сообщение по одной из тем:

• Единицы измерения массы
• Измерение массы на Руси
• Эталон массы
• Масса в мире природы и техники.

32

Рефлексия

Сегодня на уроке я узнал ….

Теперь я могу …

Было интересно…

Знания, полученные сегодня на уроке, пригодятся…

32

Используемые источники

https://applied-research.ru/ru/article/view?id=8378&ysclid=lnvdrx902w758328174

https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.54fdd849-652f7dd0-b637ea5e-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Visible_universe

https://stihi.ru/2021/10/16/2395?ysclid=lnvdzar889484337136

http://alexnest.ru/russkaya-poehziya/l-m-russkaya-poehziya/matveeva-n-n/novella-matveeva-kakoj-bolshoj-vete/

http://www.claw.ru/a-phisiks/30/9.htm

http://ru.wikipedia.org/wiki/

http://fotki.yandex.ru/top/users/kobelev-evgeny2013/view/1016756

http://birds-breed.net/page/nektarnitsevye.html

Спасибо за внимание.