Konsep yang kita kenal sejak awal kanak-kanak ialah jisim. Namun, dalam perjalanan fizik, beberapa kesukaran dikaitkan dengan kajiannya. Oleh itu, adalah perlu untuk menentukan dengan jelas apa itu jisim. Bagaimana anda boleh mengenalinya? Dan mengapa ia tidak sama dengan berat?
Penentuan jisim
Makna saintifik semula jadi nilai ini ialah ia menentukan jumlah jirim yang terkandung dalam badan. Untuk penunjukannya, adalah kebiasaan untuk menggunakan huruf Latin m. Unit ukuran dalam sistem piawai ialah kilogram. Dalam tugasan dan kehidupan seharian, tugasan di luar sistem juga sering digunakan: gram dan tan.
Dalam kursus fizik sekolah, jawapan kepada soalan: "Apakah jisim?" diberikan dalam kajian fenomena inersia. Kemudian ia ditakrifkan sebagai keupayaan badan untuk menahan perubahan dalam kelajuan pergerakannya. Oleh itu, jisim juga dipanggil lengai.
Apakah itu berat?
Pertama, ia adalah daya, iaitu, vektor. Jisim ialah kuantiti skalar. Vektor berat sentiasa dilekatkan pada sokongan atau penggantungan dan diarahkan ke arah yang sama seperti graviti, iaitu secara menegak ke bawah.
Formula untuk mengira berat bergantung pada sama adasokongan ini (penggantungan). Dalam kes rehat sistem, ungkapan berikut digunakan:
Р=mg, dengan Р (huruf W digunakan dalam sumber Inggeris) ialah berat badan, g ialah pecutan jatuh bebas. Untuk bumi, g biasanya diambil bersamaan dengan 9.8 m/s2.
Formula jisim boleh diperoleh daripadanya: m=P / g.
Apabila bergerak ke bawah, iaitu mengikut arah berat, nilainya berkurangan. Oleh itu, formulanya menjadi:
Р=m (g - a). Di sini "a" ialah pecutan sistem.
Iaitu, apabila kedua-dua pecutan ini sama, keadaan tanpa berat diperhatikan apabila berat badan adalah sifar.
Apabila badan mula bergerak ke atas, mereka bercakap tentang penambahan berat badan. Dalam keadaan ini, keadaan beban berlebihan berlaku. Kerana berat badan bertambah, dan formulanya akan kelihatan seperti ini:
P=m (g + a).
Bagaimanakah jisim berkaitan dengan ketumpatan?
Sangat mudah. Semakin besar ketumpatan bahan yang terdiri daripada badan, semakin penting jisimnya. Lagipun, ketumpatan ditakrifkan sebagai nisbah dua kuantiti. Yang pertama ialah jisim, isipadu adalah yang kedua. Untuk menetapkan nilai ini, huruf Yunani ρ telah dipilih. Unit ukuran ialah nisbah kilogram kepada meter padu.
Berdasarkan perkara di atas, formula jisim mengambil bentuk berikut:
m=ρV, di mana huruf V menandakan isipadu badan.
Tugas yang menghiburkan
Selepas menjelaskan soalan tentang jisim, anda boleh mula menyelesaikan masalah. Mereka ituyang mempunyai kandungan yang menarik akan membuatkan pelajar lebih berminat.
Nombor tugas 1. Syarat: Winnie the Pooh dihadiahkan dua periuk liter yang sama. Satu mengandungi madu, satu lagi mengandungi minyak. Bagaimana untuk mengetahui kandungan madu tanpa membukanya?
Keputusan. Ketumpatan madu lebih besar daripada mentega. Yang pertama ialah 1430 kg/m3 dan yang kedua ialah 920 kg/m3. Oleh itu, dengan isipadu periuk yang sama, yang mengandungi madu akan menjadi lebih berat.
Untuk menjawab soalan masalah dengan lebih tepat, anda perlu mengira jisim madu dan minyak dalam periuk. Jumlah mereka diketahui - ia adalah 1 liter. Tetapi dalam pengiraan anda memerlukan nilai dalam meter padu. Jadi perkara pertama yang perlu dilakukan ialah menterjemah. Satu m3 mengandungi 1000 liter. Oleh itu, semasa mengira keputusan, anda perlu mengambil nilai volum bersamaan dengan 0.001 m3.
Formula jisim kini boleh digunakan di mana ketumpatan didarab dengan isipadu. Selepas pengiraan mudah, nilai jisim berikut diperoleh: 1.43 kg dan 0.92 kg, untuk madu dan minyak, masing-masing.
Jawapan: periuk madu lebih berat.
Masalah No. 2. Keadaan: Badut itu mengangkat berat tanpa sebarang masalah, di mana ada tertulis bahawa jisimnya ialah 500 kilogram. Berapakah jisim sebenar suatu pemberat jika isipadunya ialah 5 liter dan bahan pembuatannya ialah gabus?
Keputusan. Dalam jadual, anda perlu mencari nilai ketumpatan gabus. Ia bersamaan dengan 240 kg/m3. Kini anda perlu menterjemah nilai volum, anda mendapat 0.005 m3.
Mengetahui kuantiti ini, tidak sukar untuk menggunakan formula yang telah diketahuikira jisim berat palsu itu. Ternyata sama dengan 1.2 kg. Sekarang saya faham mengapa badut itu tidak sukar sama sekali.
Jawapan. Jisim sebenar kettlebell ialah 1.2 kg.
Masalah No. 3. Keadaan: Jin itu sedang duduk di dalam pelita yang tidak diketahui isipadunya. Tetapi ketumpatannya pada masa itu ialah 40,000 kg/m3. Apabila ia dikeluarkan dari botol, ia mula mempunyai parameter tubuh manusia biasa: isipadu 0.08 m3, ketumpatan 1000 kg/m3. Berapakah isipadu lampu itu?
Keputusan. Mula-mula anda perlu mengetahui jisimnya dalam keadaan normal. Ia akan bersamaan dengan 80 kg. Sekarang kita boleh meneruskan untuk mencari isipadu lampu. Kami akan menganggap bahawa Jean menduduki semua ruang di dalamnya. Kemudian anda perlu membahagikan jisim dengan ketumpatan, iaitu 80 dengan 40,000. Nilainya ialah 0.002 m3. Yang sama dengan dua liter.
Jawapan. Isipadu lampu ialah 2 liter.
Masalah Pengiraan Jisim
Kesinambungan perbualan tentang apa itu jisim, harus menjadi penyelesaian tugas yang berkaitan dengan kehidupan. Berikut ialah dua situasi yang jelas menunjukkan penerapan pengetahuan dalam amalan.
Masalah No. 4. Keadaan: Pada tahun 1979, kemalangan kapal tangki telah berlaku, akibatnya minyak masuk ke dalam teluk. Licinnya mempunyai diameter 640 m dan ketebalan kira-kira 208 cm. Berapakah jisim minyak yang tertumpah itu?
Keputusan. Ketumpatan minyak ialah 800 kg/m3. Untuk menggunakan formula yang telah diketahui, anda perlu mengetahui isipadu tempat. Ia adalah mudah untuk mengira jika kita mengambil tempat untuk silinder. Maka formula isipadu ialah:
V=πr2h.
Selain itu, r ialah jejari, dan h ialah ketinggian silinder. Kemudian volumnya akan sama dengan 668794.88 m3. Sekarang anda boleh mengira jisim. Ia akan menjadi seperti ini: 535034904 kg.
Jawapan: jisim minyak adalah lebih kurang sama dengan 535036 tan.
Masalah 5. Keadaan: Panjang kabel telefon terpanjang ialah 15151 km. Berapakah jisim kuprum yang masuk ke dalam pembuatannya jika keratan rentas wayar ialah 7.3 cm2?
Keputusan. Ketumpatan kuprum ialah 8900 kg/m3. Isipadu didapati dengan formula yang mengandungi hasil darab luas tapak dan ketinggian (di sini, panjang kabel) silinder. Tetapi pertama-tama anda perlu menukar kawasan ini menjadi meter persegi. Iaitu, bahagikan nombor ini dengan 10000. Selepas pengiraan, ternyata isipadu keseluruhan kabel adalah lebih kurang sama dengan 11000 m3.
Kini anda perlu mendarabkan nilai ketumpatan dan isipadu untuk mengetahui jisim itu. Hasilnya ialah nombor 97900000 kg.
Jawapan: jisim kuprum ialah 97900 tan.
Satu lagi cabaran besar-besaran
Masalah 6. Keadaan: Lilin terbesar seberat 89867 kg ialah diameter 2.59 m. Berapakah ketinggiannya?
Keputusan. Ketumpatan lilin - 700 kg/m3. Ketinggian perlu dicari daripada formula isipadu. Iaitu, V mesti dibahagikan dengan hasil darab π dan kuasa dua jejari.
Dan isipadu itu sendiri dikira mengikut jisim dan ketumpatan. Ia ternyata sama dengan 128.38 m3. Ketinggian ialah 24.38 m.
Jawapan: ketinggian lilin ialah 24.38 m.
