Какое свойство характеризует масса

Отношение величины силы, действующей на тело, к приобретенному телом ускорению постоянно для данного тела. Масса тела и есть это отношение.

1.	Масса=Сила/ускорение m=F/a

Масса тела является неизменной характеристикой данного тела, не зависящей от его местоположения. Масса характеризует два свойства тела:

Инерция

Тело изменяет состояние своего движения только под воздействием внешней силы.

Тяготение

Между телами действуют силы гравитационного притяжения.

Эти свойства присущи не только телам, т.е. веществу, но и другим формам существования материи (например излучению, полям). Справедливо следующее утверждение:

Масса тела характеризует свойство любого вида материи быть инертной и тяжелой, т.е. принимать участие в гравитационных взаимодействиях.

Центр масс и система центра масс

В любой системе частиц имеется одна замечательная точка С- центр инерции, или центр масс, — которая обладает рядом интересных и важных свойств. Центр масс является точкой приложения вектора импульса системы , так как вектор любого импульса является полярным вектором. Положение точки С относительно начала О данной системы отсчета характеризуется радиусом-вектором, определяемым следующей формулой:

(4.8)

где — масса и радиус-вектор каждой частицы системы, M — масса всей

системы (рис. 4.3).

Импульс материальной точки, системы материальных точек и твердого тела.

Импульсом материальной точки называют величину равную произведению массы точки на ее скорость.

Обозначим импульс (его также называют иногда количеством движения) буквой . Тогда

. (2)

Из формулы (2) видно, что импульс — векторная величина. Так как m > 0, то импульс имеет то же направление, что и скорость.

Единица импульса не имеет особого названия. Ее наименование получается из определения этой величины:

[p] = [m] · [υ] = 1 кг · 1 м/с = 1 кг·м/с .

Момент импульса материальной точки относительно точки O определяется векторным произведением

, где — радиус-вектор, проведенный из точки O, — импульс материальной точки.

Момент импульса материальной точки относительно неподвижной оси равен проекции на эту ось вектора момента импульса, определенного относительно произвольной точки O данной оси. Значение момента импульса не зависит от положения точки O на оси z.

Момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц, из которых состоит тело относительно оси. Учитывая, что , получим
.

Если сумма моментов сил, действующих на тело, вращающееся вокруг неподвижной оси, равна нулю, то момент импульса сохраняется (закон сохранения момента импульса):

Производная момента импульса твердого тела по времени равна сумме моментов всех сил, действующих на тело:

Фундаментальные и нефундаментальные взаимодействия. Сила как мера взаимодействия тел. Свойства силы.

Фундамента́льные взаимоде́йствия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.

На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий:

— гравитационного

— электромагнитного

— сильного

— слабого

При этом электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлениями единого электрослабого взаимодействия.

Сила как мера взаимодействия тел

Сила — векторная величина, характеризующая механическое действие одного тела на другое, которое проявляется в деформациях рассматриваемого тела и изменении его движения относительно других тел.

Сила характеризуется модулем и направлением. Модуль и направление силы не зависят от выбора системы отсчета.

Понятие силы относится к двум телам. Всегда можно указать тело, на которое действует сила, и тело со стороны которого она действует.

Способы измерения силы:
-определение ускорения эталонного тела под действием данной силы;
— определение деформации эталонного тела.

Первый закон Ньютона

Первый закон Ньютона постулирует наличие такого явления, как инерция тел. Поэтому он также известен как Закон инерции. Инерция — это явление сохранения телом скорости движения (и по величине, и по направлению), когда на тело не действуют никакие силы. Чтобы изменить скорость движения, на тело необходимо подействовать с некоторой силой. Естественно, результат действия одинаковых по величине сил на различные тела будет различным. Таким образом, говорят, что тела обладают инертностью. Инертность — это свойство тел сопротивляться изменению их текущего состояния. Величина инертности характеризуется массой тела.

Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, называют инерциальными.

Или

Инерциальные системы отсчета – это системы, относительно которых материальная точка при отсутствии на нее внешних воздействий или их взаимной компенсации покоится или движется равномерно и прямолинейно.

18. Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона — дифференциальный закон движения, описывающий взаимосвязь между приложенной к материальной точке силой и получающимся от этого ускорением этой точки. Фактически, второй закон Ньютона вводит массу как меру проявления инертности материальной точки в выбранной инерциальной системе отсчёта (ИСО).

Современная формулировка

В инерциальной системе отсчёта ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально равнодействующей всех приложенных к ней сил и обратно пропорционально её массе.

При подходящем выборе единиц измерения, этот закон можно записать в виде формулы:

где — ускорение материальной точки;
— сила, приложенная к материальной точке;
— масса материальной точки.

Или в более известном виде:

В случае, когда масса материальной точки меняется со временем, второй закон Ньютона формулируется с использованием понятия импульс:

В инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса материальной точки равна равнодействующей всех приложенных к ней сил.

где — импульс точки,

где — скорость точки;

— время;

— производная импульса по времени.

Когда на тело действуют несколько сил, с учётом принципа суперпозиции второй закон Ньютона записывается:

или

Второй закон Ньютона действителен только для скоростей, много меньших скорости света и в инерциальных системах отсчёта. Для скоростей, приближенных к скорости света, используются законы теории относительности.

Нельзя рассматривать частный случай (при ) второго закона как эквивалент первого, так как первый закон постулирует существование ИСО, а второй формулируется уже в ИСО.

19. Третий закон Ньютона

Этот закон объясняет, что происходит с двумя взаимодействующими телами. Возьмём для примера замкнутую систему, состоящую из двух тел. Первое тело может действовать на второе с некоторой силой , а второе — на первое с силой . Как соотносятся силы? Третий закон Ньютона утверждает: сила действия равна по модулю и противоположна по направлению силе противодействия. Подчеркнём, что эти силы приложены к разным телам, а потому вовсе не компенсируются.

Современная формулировка

Материальные точки попарно действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:

Закон отражает принцип парного взаимодействия. То есть все силы в природе рождаются парами.

Источник

Инфоурок
›

Физика
›Конспекты›Конспект урока физики с презентацией на тему «Взаимодействие тел. Масса тела»

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Взаимодействие тел Масса тела.doc

Выбранный для просмотра документ Взаимодействие тел Масса тела.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

Желаю успехов в изучении физики

2 слайд

Описание слайда:

Тема: «Взаимодействие тел. Масса тела» Радость видеть и понимать – есть самый прекрасный дар природы. А. Эйнштейн 2 Знать: понятие взаимодействия, какие свойства тела характеризует масса Уметь: решать задачи на определение массы тел с помощью взаимодействия и взвешивания; переводить единицы измерения массы в СИ; Понимать: что такое инертность и какова роль эталона в измерении массы

3 слайд

Описание слайда:

Примеры взаимодействия тел 3

4 слайд

Описание слайда:

«Взаимодействие тел» Согласно явлению инерции, тело само не может изменить скорость своего движения. Для изменения скорости тела на него необходимо подействовать другим телом. В результате взаимодействия оба тела изменяют свою скорость. 4

5 слайд

Описание слайда:

Действие тел друг на друга называют взаимодействием. При взаимодействии тел изменяется их скорость. «Взаимодействие тел» 5

6 слайд

Описание слайда:

 Инертность от латинского inertis (лень, бездеятельность).  Инертность характеризует стремление тела сопротивляться изменению скорости. Инертность – свойство тел по-разному менять свою скорость при взаимодействии. Масса тела – это физическая величина, являющаяся количественной мерой инертности тел. Масса обозначается буквой – m Инертность 6

7 слайд

Описание слайда:

Грузовой и легковой автомобили двигаются с одинаковой скоростью. Однако их тормозной путь различен. Почему? Инертность 7 Какова связь между скоростью тел и их массами при взаимодействии?

8 слайд

Описание слайда:

«Взаимодействие тел» Если Если 8 Чем масса тела больше, тем меньше меняется скорость тела при взаимодействии.

9 слайд

Описание слайда:

 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? Проверь. 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). Масса характеризует гравитационные свойства тел. ? 9

10 слайд

Описание слайда:

Масса тела как физическая величина План обобщенного характера 1.Определение 2. Обозначение 3. Единица измерения в СИ. Кратные и дольные единицы измерения массы 4. Эталон массы 5. Вектор или скаляр 6. Примеры масс тел 7. Способы измерения массы 8. Связь массы с другими физическими величинами. 10

11 слайд

Описание слайда:

Масса тела – это физическая величина, являющаяся количественной мерой инертности тел. Масса тела характеризует инертные и гравитационные свойства тел. Масса тела как физическая величина m 2. Масса обозначается латинской буквой —

12 слайд

Описание слайда:

3. В системе СИ масса измеряется в килограммах [m] = кг Кратные единицы массы: Дольные единицы массы: Старинные единицы массы: 1 карат = 0,2 г 1 золотник =4,266 г 1пуд = 16,38 кг 1 фунт=0,45359кг 1унция=28, 3495 г 1 гран 64,8 мг 12  Масса тела как физическая величина

13 слайд

Описание слайда:

4. Эталоном массы является платиново-иридиевая цилиндрическая гиря, ее масса 1 килограмм. Международный эталон массы хранится в Палате мер и весов в городе Севре (Франция). 13  Масса тела как физическая величина

14 слайд

Описание слайда:

5. Масса это скалярная физическая величина. Любое реально существующее тело обладает массой. 6. Самую маленькую массу имеют элементарные частицы, которые входят в состав атомов. Масса электрона е Самую большую массу имеют звезды. Масса Солнца Масса планеты Земля 14 Масса тела как физическая величина

15 слайд

Описание слайда:

7. Массу тела можно измерить двумя способами: где известная масса (масса эталона) 1. По взаимодействию тел, используя формулу: 15 Масса тела как физическая величина

16 слайд

Описание слайда:

2. Взвешивание – измерение массы с помощью весов. 16 Масса тела как физическая величина Прибор для измерения массы тела — весы

17 слайд

Описание слайда:

Самое главное Масса тела – это физическая величина, являющаяся количественной мерой инертности тел. Способы определения массы: взвешивание взаимодействие инертные свойства тел гравитационные свойства тела [m] = кг (килограмм), г, мг, т, ц 17

18 слайд

Описание слайда:

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 … 18

19 слайд

Описание слайда:

Домашнее задание 1) § 30, 31 2) Упражнение 11 № 1-2 3) Приведите примеры ситуаций в которых мы интересуемся массой тел 4) Подготовьте сообщение по одной из тем: Единицы измерения массы Эталон массы Масса в мире природы и техники. 19

20 слайд

Описание слайда:

Задачник 20 

21 слайд

Описание слайда:

Определите массу тела № 1 Задачник 21 

22 слайд

Описание слайда:

Определите массу тела № 2 Задачник 22 

23 слайд

Описание слайда:

«Лютый враг нежно прижался щекой к прикладу и нажал курок. Пуля массой 10 г выскочила из винтовки и понеслась искать невинную жертву со скоростью 800 м/с. А винтовка в результате отдачи со скоростью 2 м/с послала врага в нокаут. Вычисли массу, сбившую с ног врага». Григорий Остер Врага нокаутировало его собственное оружие массой в 4 кг. Кто к нам с чем придет – от того и упадет Ответ: № 3 Задачник 23 

24 слайд

Описание слайда:

«Прогуливаясь по берегу озера, Миша пригласил Лялю посидеть в лодке без весел. Вдруг Ляля передумала сидеть с Мишей в лодке и выпрыгнула на берег со скоростью 10 м/с. Как сложилась дальнейшая Мишина жизнь, если масса Ляли 96 кг, а Мишина масса вместе с лодкой 48 кг». Георгий Остер Ответ: В миг разлуки с Лялей Миша вместе с лодкой помчался со скоростью 20 м/с на середину озера. Что с ним было потом физике неизвестно. № 4 Задачник 24 

25 слайд

Описание слайда:

Ученый с мировым именем Иннокентий открыл кастрюлю, обнаружил там 400 граммов гречневой каши, выразил массу каши в килограммах, переложив ее на тарелку и быстро съел. Сколько килограмм каши съел ученый с мировым именем? Г. Остер Ответ: Переступая от нетерпения с ноги на ногу и скребя ложкой по стенкам тарелки, ученый с мировым именем съел 0,4 килограмма холодной гречневой каши. Очень проголодался. № 5 Задачник 25 

26 слайд

Описание слайда:

Для чего при стрельбе необходимо плотно прижимать приклад винтовки к плечу? № 6 Задачник 26 

27 слайд

Описание слайда:

№ 7 С лодки или с катера удобнее спрыгнуть на берег? Почему? Задачник 27 

28 слайд

Описание слайда:

Тестирование Масса – это А) свойство тела Б) физическая величина В) явление 2. Инертность – это А) свойство тела Б) физическая величина В) явление 3. Масса характеризует А) гравитационные свойства тела Б) инертные свойства тела В) инертные и гравитационные свойства тела 28

29 слайд

Описание слайда:

4. В системе СИ масса измеряется А) в тоннах Б) в граммах В) в килограммах 5. В какой строке единицы измерения массы записаны в порядке возрастания: А) мг, кг, г, т, ц Б) мг, г, кг, ц, т В) т, ц, кг, г, мг 6. Переведите 0,05 т в кг А) 50 кг Б) 500 кг В) 0,005 кг 7. Переведите 80000г в кг А) 80 кг Б) 0,008 кг В) 8 кг Тестирование 29

30 слайд

Описание слайда:

8. При взаимодействии тел учитываются: А) гравитационные свойства тела Б) инертные свойства тела В) все выше перечисленные 9. При измерении массы на весах учитываются: А) гравитационные свойства тела Б) инертные свойства тела В) все выше перечисленные 10. Для измерения массы используются приборы: А) уровень Б) весы В) эталон Тестирование 30

31 слайд

Описание слайда:

Проверь себя 31 Оцените результат работы: «5» – 9-10 правильных ответов «4» — 7-8 правильных ответов «3» – 4-6 правильных ответов «2» — 1-3 правильных ответов 1 2 3 4 5 6 Б А В В Б А 7 8 9 10 А Б А Б

32 слайд