Мерой каких свойств тела является его масса
диана с. · 4 января 2019
316
Люблю халву, варенье, сыр. Увлекаюсь компьютерами и всякими новыми и инновационн…
Это физическая виличина, определяющая свойства тела с точки зрения инерции и гравитации. При этом имеет смысл при скоростях, намного меньше скорости света. Если определить попроще — то это количество вещества (их химии)
Что такое релятивистская масса?
Сусанна Казарян, США, Физик
Нет такого понятия как релятивистская масса. Это впервые заметил (1989 г) академик Л. Б. Окунь — физик теоретик с мировой известностью. Он ввёл даже специальный термин — «педагогический вирус«, кочующий из одного учебника в другой. Одну из последних публикаций по этому вопросу можете прочитать здесь. Крутым парням рекомендую ознакомиться по этому поводу с научной статьей в ArXiv.
Л. Окунь указывает, что из формулы Эйнштейна для энергии покоя, Е₀ = mc², и формулы полной энергии Е = γmc², где γ = 1/√(1 − β²) и β = v/c, не следует определение релятивистской массы m′= γm, а следует лишь формула роста полной энергии со скоростью по релятивистскому закону Е = γЕ₀.
Математически, определение «релятивистской массы» безупречно, как безупречно устроены все вирусы, в том числе и данный педагогический вирус. Релятивистской массы нет в природе и масса остаётся инвариантной и равной массе покоя всегда.
Сам А.Эйнштейн не использовал понятие релятивистской массы.
Прочитать ещё 1 ответ
Становится ли масса тела бесконечной при достижении скорости света?
Кибербезопасность, Компьютерные системы, Науки.
Масса не зависит от скорости перемещения тела, т.к, это инвариантная величина.
Чтобы разогнать тело до какой-то скорости, не обязательно световой, надо передать ему определённое количество энергии. Формула энергии имеет вид, E=E0γ-Е0, где
Е0 — энергия покоя, Е0=mc^2;
γ — гамма-фактор, γ=1/√(1-(v/c)^2), (с — скорость света);
Как видно из формулы, тело, имеющее массу, достаточно проблематично разогнать до скорости света, тк при приближении к скорости света, знаменатель стремится к нулю, соответственно, энергия должна стремиться к бесконечности.
Что такое «постоянная масса» в физике и как её найти?
Engineer — programmer ⚡⚡ Разбираюсь в компьютерах, технике, электронике, интернете и… · zen.yandex.ru/gruber
Есть выражение «привести к постоянной массе». Постоянную массу получают следующим способом: берется некоторое вещество, взвешивается. Затем устанавливается промежуток взвешиваний, скажем 100 секунд. После этого вещество обрабатывают (сушат/закаляют), увеличивая его плотность и уменьшая массу. После каждых 100 секунд, вещество взвешивают. Если расхождение в последовательных взвешиваниях более 1мг (устанавливается индивидуально для каждого вещества), то продолжают обработку. Как только расхождение между двумя последовательными взвешиваниями <1мг, говорят, что данное вещество приведено к постоянной массе.
Прочитать ещё 1 ответ
Вес человека в сидячем состоянии?
Инженер-механик физики низких температур. Любитель стейков, истории, науки.
Школьная физика: вес тела — это сила с которой тело давит на опору или подвес. Измеряется в Ньютонах. Согласно формуле F=ma, это масса, умноженная на ускорение свободного падения, то есть 9.8 метр х секунду в квадрате. Масса — мера инертности тела. Измеряется в килограммах. Ничего не перепутали? Вас что интересует?)
Отрицательная масса? Возможно ли?
Тут надо подумать для начала — если у нас масса либо 0 либо +, то значит она связана с какой-то константой за пределы которой веществу трудно зайти. Т.е. 0 у нас точно придел, а больше легче уже. У нас одна константа подобная — скорость света. Меньше скорости света можно, а вот больше уже придел. Тут надо пересматривать полностью мировоззрение ученых. Фотон получается достигает скорости света потому-что он безмассовая частица, но фотон на самом деле находится вне времени, т.е. со временем он не изменяется и у него нет собственное время жизни как у других частиц. Получается с массой достается и время жизни и медленная скоростью. У нас во вселенной всё движется, ничего не стоит на месте, движутся и сами частицы, всё это связано с расширением Вселенной. Возможно ли отрицательная масса — так же как и возможно ли скорость больше скорости света. Я надеюсь вы понимаете, что мы говорим не о весе, который кинетическая величина и который даже ученые (позорники) путают с массой, утверждая, что масса растет со скоростью и достигнуть скорости света невозможно, хотя они даже не понимают, что со скоростью масса не растет.
Ìàññîé òåëà íàçûâàåòñÿ ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, õàðàêòåðèçóþùàÿ åãî èíåðöèîííûå è ãðàâèòàöèîííûå ñâîéñòâà.
Èíåðöèîííûå ñâîéñòâà ìàññû â íüþòîíîâîé ìåõàíèêå (ò. å. ïðè ñêîðîñòÿõ, ñóùåñòâåííî ìåíüøèõ ñêîðîñòè ñâåòà) õàðàêòåðèçóþòñÿ ñîîòíîøåíèÿìè ìåæäó ìàññîé m, èìïóëüñîì p òåëà, äåéñòâóþùåé íà òåëî ñèëîé F è åãî óñêîðåíèåì:
×åì áîëüøå ìàññà òåëà, òåì áîëåå îíî èíåðòíî. Ìàññû òåë ìîæíî ñðàâíèâàòü ïî óñêîðåíèÿì, êîòîðûå òåëà ïðèîáðåòàþò ïðè âçàèìîäåéñòâèè äðóã ñ äðóãîì. ×åì ìåíüøå ìåíÿåòñÿ ñêîðîñòü òåëà ïðè âçàèìîäåéñòâèè, òåì îíî èíåðòíåå, çíà÷èò òåì áîëüøå åãî ìàññà, è íàîáîðîò.
Ãðàâèòàöèîííûå ñâîéñòâà ìàññû. Ïî òåîðèè Íüþòîíà ìàññà – èñòî÷íèê ñèëû âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ:
ãäå m1. m2 – ìàññû äâóõ òåë, r – ðàññòîÿíèå ìåæäó òåëàìè, G – ãðàâèòàöèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ.
Èç èíåðöèîííûõ è ãðàâèòàöèîííûõ ñâîéñòâ ñëåäóåò, ÷òî óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ íå çàâèñèò îò ìàññû ïàäàþùåãî òåëà è åãî äðóãèõ õàðàêòåðèñòèê (îáúåìà, ïëîòíîñòè è ò.ä.). Ýòó çàêîíîìåðíîñòü íàçûâàþò ðàâåíñòâîì èíåðòíîé è ãðàâèòàöèîííîé ìàññ. Íà ñàìîì äåëå ðå÷ü èäåò îá îäíîé è òîé æå ìàññå – ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíå, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì äâóõ ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé – èíåðöèè è ãðàâèòàöèè.
 êëàññè÷åñêîé ôèçèêå ìàññà ÿâëÿåòñÿ ìåðîé êîëè÷åñòâà âåùåñòâà., ñîäåðæàùåãîñÿ â òåëå. Çäåñü ñïðàâåäëèâ çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìàññû: ìàññà èçîëèðîâàííîé ñèñòåìû òåë íå ìåíÿåòñÿ ñî âðåìåíåì è ðàâíà ñóììå ñîñòàâëÿþùèõ åå ìàññ òåë.
Åäèíèöåé ìàññû â ÑÈ ïðèíÿò êèëîãðàìì (1 êã).
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
| Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
| Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
| Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
| Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Âåñ â äèíàìèêå. | |
| Âåñîì òåëà íàçûâàþò ñèëó , ñ êîòîðîé òåëî âñëåäñòâèå åãî ïðèòÿæåíèÿ ê çåìëå äåéñòâóåò íà îïîðó èëè ïîäâåñ. | |
| Âåñ â äèíàìèêå. | |
Ñèëà òÿæåñòè â äèíàìèêå. | |
| Ñèëîé òÿæåñòè íàçûâàþò ñèëó, ñ êîòîðîé Çåìëÿ ïðèòÿãèâàåò ê ñåáå òåëî, íàõîäÿùååñÿ âáëèçè åå ïîâåðõíîñòè . | |
| Ñèëà òÿæåñòè â äèíàìèêå. | |
Ïëîòíîñòü âåùåñòâà â äèíàìèêå. | |
| Ïëîòíîñòü âåùåñòâà – ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà , ïîêàçûâàþùàÿ, ÷åìó ðàâíà ìàññà â åäèíèöå îáúåìà ýòîãî âåùåñòâà. | |
| Ïëîòíîñòü âåùåñòâà â äèíàìèêå. | |
Íåâåñîìîñòü â äèíàìèêå. | |
| Íåâåñîìîñòü ñîñòîÿíèå, â êîòîðîì íàõîäèòñÿ ìàòåðèàëüíîå òåëî, êîòîðîå ñâîáîäíî äâèæåòñÿ â ïîëå òÿãîòåíèÿ Çåìëè (èëè äðóãîãî íåáåñíîãî òåëà) ïîä äåéñòâèåì òîëüêî ñèë òÿãîòåíèÿ . | |
| Íåâåñîìîñòü â äèíàìèêå. | |
1. На любое тело действуют другие тела. Важно, что действие тел друг на друга носит взаимный характер. Например, лежащая на столе книга взаимодействует с Землёй и со столом: книга действует на стол, стол действует на книгу; Земля действует на книгу, книга действует на Землю. Таким образом, имеет место взаимное действие, или взаимодействие тел. При взаимодействии тел изменяется их скорость, т.е. тела приобретают ускорение.
Для изменения скорости на некоторую величину телу требуется определённое время. Свойство тела, состоящее в том, что для изменения скорости ему требуется определённое время, называют инертностью.
Понятие «инертность» следует отличать от понятия «инерция». Инертность — это свойство тела; а инерция — явление сохранения телом своей скорости в отсутствие действия на него других тел.
2. Если покоящиеся пустую и нагруженную тележки связать нитью, а затем нить пережечь, то тележки, взаимодействуя друг с другом, разъедутся. Их скорость изменится от нуля до некоторого значения, т.е. тележки приобретут ускорения. При этом ускорение нагруженной тележки будет меньше, чем ненагруженной. Соответственно, ненагруженной тележке для изменения скорости на такую же величину, что и нагруженной, требуется меньшее время, т.е. нагруженная тележка более инертна, чем ненагруженная (рис. 29).
Можно сказать и так: более инертно то тело, которое при взаимодействии приобретает меньшее ускорение.
Величина, характеризующая инертность тела и являющаяся мерой инертности, называется массой. Более инертное тело имеет большую массу, менее инертное тело имеет меньшую массу.
3. Массу обозначают буквой ( m ), единица массы в СИ ( [,m,] ) = 1 кг. Эта единица является основной в Международной системе единиц (СИ).
За единицу массы в СИ принят 1 килограмм (1 кг) — это масса эталона, специально изготовленного из сплава платины и иридия цилиндра. Массу 1 кг имеет 1 л чистой
воды при 15 °С.
4. Опыты показывают, что ускорения взаимодействующих тел обратно пропорциональны их массам: ( frac{a_1}{a_2}=frac{m_2}{m_1} ). Если массы взаимодействующих тел ( m_1 ) и ( m_2 ), то ( frac{m_1}{m_2}=frac{a_2}{a_1} ).
Чтобы измерить массу ( m ) некоторого тела нужно привести его во взаимодействие с телом известной массы (с эталоном массы) ( m_{эт} ) и измерить ускорения, которые приобретут данное тело и эталон. Тогда ( frac{m_{эт}}{m}=frac{a}{a_{эт}} ) или ( m=m_{эт}frac{a_{эт}}{a} ). Используя взаимодействие тел, можно измерить массу очень больших и очень маленьких объектов (планет, элементарных частиц и пр.).
5. Масса — величина инвариантная, т.е. её значение не зависит от выбора системы отсчёта.
Масса — аддитивна, т.е. масса тела равна сумме масс составляющих его частей: ( m=m_1+m_2+…+m_n ).
6. Масса характеризует не только инертное свойство материи, но и другие свойства, например, гравитационное. Мерой этого свойства тела масса выступает при взаимодействии тела с Землёй. Именно это позволяет измерять массу, взвешивая тела на рычажных весах.
7. Плотность вещества ( rho ) — величина, равная отношению массы тела к его объёму: ( rho=frac{m}{V} ). Единица плотности — ( [,rho,] ) = 1кг/м3.
Значения плотности веществ указаны в таблицах, в них часто приводят значения плотности вещества в г/см3. 1 г/см3 = 1000 кг/м3.
ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ
Часть 1
1. Плотность железа 7,8 г/см3. Чему равна плотность железа в кг/м3?
1) 0,078 кг/м3
2) 7,8 кг/м3
3) 7800 кг/м3
4) 7 800 000 кг/м3
2. Две тележки массами 200 г и 400 г соединены сжатой пружиной и скреплены нитью. После того, как нить пережгли, пружина распрямилась, и тележки разъехались. Первая тележка приобрела скорость, равную 0,5 м/с. Какую скорость приобрела вторая тележка?
1) 0,25 м/с
2) 0,5 м/с
3) 1 м/с
4) 2 м/с
3. При взаимодействии двух тел каждое из них приобретает ускорение. Ускорение одного тела массой 200 г равно 1 м/с2. Ускорение другого тела массой 500 г равно
1) 2,5 м/с2
2) 1 м/с2
3) 0,5 м/с2
4) 0,4 м/с2
4. Массу тела измеряют,
А. взвешивая его на рычажных весах
Б. приведя во взаимодействие с телом известной массы
Правильный ответ
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
5. Три тела имеют одинаковый объём. Плотности веществ, из которых изготовлены эти тела, соотносятся как ( rho_1<rho_2<rho_3 ). Как соотносятся массы этих тел?
1) ( m_1=m_2=m_3 )
2) ( m_1>m_2>m_3 )
3) ( m_1<m_2<m_3 )
4) ( m_1<m_2>m_3 )
6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма, на которой представлены значения массы двух тел равного объёма. Какой вывод можно сделать из анализа диаграммы?
1) ( rho_1=2rho_2 )
2) ( rho_1=1,5rho_2 )
3) ( rho_1=rho_2 )
4) ( rho_1=0,5rho_2 )
7. Три кубика одинакового объёма сделаны из разных материалов. Плотности этих материалов соотносятся как ( rho_1>rho_2>rho_3 ). Как соотносятся массы этих тел?
1) ( m_1<m_2<m_3 )
2) ( m_1=m_2=m_3 )
3) ( m_1>m_2>m_3 )
4) ( m_1>m_2<m_3 )
8. На рисунке приведены графики зависимости массы двух тел от их объёма. Сравните значения плотности этих тел.
1) ( rho_1<rho_2 )
2) ( rho_1=rho_2 )
3) ( rho_1>rho_2 )
4) ( rho_1leqrho_2 )
9. Чему равна масса льдины объёмом 0,2 м3, если плотность льда 0,9 г/см3?
1) 0,18 кг
2) 4,5 кг
3) 18 кг
4) 180 кг
10. Отвечая на вопрос учителя о том, какую величину называют плотностью вещества, учащиеся давали разные ответы, среди которых были следующие:
А. Плотность вещества — физическая величина, прямо пропорциональная массе тела и обратно пропорциональная его объёму.
Б. Плотность вещества — физическая величина, рав-
ная отношению массы тела к его объёму.
Правильный ответ:
1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б
11. Ниже приведены таблица плотности веществ и четыре утверждения. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера
1) Масса 6 м3 машинного масла равна массе 2 м3 алюминия
2) Объём стальной детали больше объёма алюминиевой детали при их одинаковой массе
3) Объём 0,5 кг машинного масла примерно в 2 раза меньше объёма 0,8 кг спирта
4) Масса 5 м3 цинка меньше массы 30 м3 воды
12. Установите соответствие между физическими величинами в левом столбце и их зависимостью от выбора системы отсчёта в правом столбце. В таблице под номером
физической величины левого столбца запишите соответствующий номер выбранного вами элемента из правого столбца.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) масса
Б) время
B) скорость
ПОНЯТИЕ
1) относительная
2) инвариантная
Часть 2
13. Два мяча: один массой 200 г, другой массой 250 г после столкновения разлетелись в разные стороны. Мяч меньшей массы в результате столкновения приобрёл скорость 5 м/с. Чему равен путь, который пролетит за 2 с мяч большей массы? Считать, что скорость мяча за это время не изменится.
Ответы
Масса. Плотность вещества
5 (100%) 1 vote
Взаимодействие тел, инертность, масса
Из наблюдений можно заметить, что тела изменяют свою скорость только при наличии не скомпенсированного действия. Т. к. быстрота изменения скорости характеризуется ускорением тела, можем заключить, что причиной ускорения является некомпенсированное действие одного тела на другое. Но одно тело не может действовать на другое, не испытывая его действия на себе. Следовательно, ускорение появляется при взаимодействии тел. Ускорение приобретают оба взаимодействующие тела. Так же из наблюдений можно установить ещё один факт: при одинаковом действии разные тела приобретают разные ускорения.
Установились считать: чем меньше ускорение приобретает тело при взаимодействии, тем инертнее это тело.
Инертность – это свойство тела сохранять свою скорость постоянной (то же, что и инерция). Проявляет себя в том, что для изменения скорости тела требуется некоторое время. Процесс изменения скорости не может быть мгновенным.
Например, движущийся по дороге автомобиль не может мгновенно остановиться, для уменьшения скорости требуется некоторое время, а за это время он успевает переместиться на довольно большое расстояние (десятки метров). (Осторожно переходите дорогу!!!)
Мерой инертности является инертная масса.
Масса (инертная) – мера инертности тела.
Чем инертнее тело, тем больше его масса. Чем больше инертность, тем меньше ускорение. Следовательно, чем больше масса тела, тем меньше его ускорение: a∼1mboxed{asimfrac 1m}.
Данная зависимость записана единственно правильным способом, т. к. форма m∼1am sim frac 1a не верна. Масса не может зависеть от ускорения, она является свойством тела, а ускорение является характеристикой состояния движения тела.
Данная зависимость подтверждается многочисленными опытными результатами.
Рис. 2 Измерение массы методом взаимодействия тел.
Два тела, скреплённые между собой сжатой пружиной, после пережигания нити, удерживающей пружину, начинают двигаться не которое время с ускорением (рис. 1) . Опыт показывает, что при любых взаимодействиях данных двух тел отношение ускорений тел равно обратному отношению их масс:
[frac{a_1}{a_2} = frac{m_2}{m_1};]
если взять первую массу за эталонную (m1=mэтm_1 = m_mathrm{эт}), то m2=mэтaэтa2m_2 = m_mathrm{эт}frac{a_mathrm{эт}}{a_2}.
Масса, измеренная путём взаимодействия (измерения ускорения), называется инертной.
Измерение массы методом взвешивания тел.
Второй способ измерения масс основан на сравнении действия Земли на различные тела. Такое сравнение можно осуществить либо последовательно (сначала определяют растяжение пружины под действием эталонных масс, а потом под действием исследуемого тела в тех же условиях), либо одновременно располагают на равноплечих рычажных весах на одной чаше исследуемое тело, а на другой эталонные массы (рис. 2).
Рис. 2
 |
| Рис. 3 |
Масса, измеренная путём взвешивания, называется гравитационной.
В качестве эталона и той и другой массы принята масса тела, выполненного в форме цилиндра высотой 39 мм39 mathrm{мм} и диаметром 39 мм39 mathrm{мм}, изготовленного из сплава 10 % иридия и 90 % платины (рис. 3).
В 1971 г наши соотечественники Брагинский и Панов придумали и провели опыт по сравнению массы гравитационной и инертной. Оказалось, что с точностью до 10-1210^{-12} % эти массы равны.
Данный факт известен был и ранее, и послужил основанием для формулировки Эйнштейном принципа эквивалентности.
Принцип эквивалентности утверждает, что
1) ускорение, вызванное гравитационным взаимодействием в малой области пространства, и за небольшой интервал времени, неотличимо от ускоренно движущейся системы отсчёта.
2) ускоренно движущееся тело эквивалентно неподвижному телу, находящемуся в гравитационном поле.
Пример 1.
Два тела массами 400 г400 mathrm{г} и 600 г600 mathrm{г} двигались навстречу друг другу и после удара остановились. Какова скорость второго тела, если первое двигалось со скоростью 3 м/с3 mathrm{м}/mathrm{с}?
Решение.
Сила, возникающая при взаимодействии тел, конечно же, не остаётся постоянной, и ускорения тоже. Мы будем считать, что и силы, и ускорения принимают некоторы е средние значения, причём одинаковые для любого момента времени. Отношение ускорений тел равно обратному отношению их масс: a1a2=m2m1frac{a_1}{a_2} = frac{m_2}{m_1}. В свою очередь, ускорение равно отношению изменения скорости ко времени изменения. Конечные скорости тел равны нулю, а время взаимодействия одинаково для обоих тел:
[frac{m_2}{m_1} = frac{a_1}{a_2} = frac{frac{Delta v_1}{Delta t}}{frac{Delta v_2}{Delta t}} = frac{v_mathrm{к1}-v_{01}}{v_mathrm{к2}-v_{02}} = frac{v_{01}}{v_{02}},]
откуда получим искомую скорость: v02=m1m2·v01.v_{02} = frac{m_1}{m_2}cdot v_{01}.
Количественно ответ будет таким: v02=0,4 кг0,6 кг·3 мс=2 мсv_{02} = frac{0,4 mathrm{кг}}{0,6 mathrm{кг}}cdot 3 frac{mathrm{м}}{mathrm{с}} = 2 frac{mathrm{м}}{mathrm{с}}.