7 класс Онлайн

7-й класс онлайн читать: 2023 Физика Перышкин Учебник §§22 «Измерение массы тела на весах». Цитаты из пособия «Перышкин, Иванов: Физика. 7 класс. Базовый уровень. Учебник (3-е изд.) ФГОС» использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника

§ 22. ИЗМЕРЕНИЕ МАССЫ ТЕЛА НА ВЕСАХ

Измерить массу тела можно разными способами. Взаимодействие двух тел позволяет сравнивать их массы. Если при взаимодействии скорости тел изменяются одинаково, то массы тел равны. Если массы взаимодействующих тел разные, зная массу одного, можно вычислить массу другого из соотношения
m₁ / m₂ = △v₁ / △v₂,
где △v₁ и △v₂ — изменение скоростей первого и второго тела. Греческой буквой △ («дельта») принято обозначать изменение (разность конечного и начального значений) той физической величины, перед символом которой эта буква ставится.

Измерять массу тел через взаимодействие на практике очень неудобно. Существует прибор, с помощью которого измеряют массу тел, — весы. В зависимости от целей измерений бывают учебные, бытовые, медицинские, вагонные и т. д. весы. По конструкции весы разделяют на рычажные, пружинные, электронные.

На весах проводится сравнение массы тела с массой гирь или другого тела. Самые простые учебные (рычажные) весы представляют собой коромысло 1 — стержень, который может свободно поворачиваться вокруг оси (рис. 53). К концам коромысла подвешены чаши 3, на которых размещаются взвешиваемое тело и тело известной массы (гиря). Равновесие весов определяется по стрелке-указателю 2, которая может отклоняться вправо-влево. При равновесии весов расположение стрелки-указателя должно быть вертикальным.

Поместим на чаши весов две тележки, имеющие одинаковые массы (это можно установить через взаимодействие — тележки проходят равные пути, т. е. приобретают одинаковые скорости). Опыт показывает, что весы будут находиться в равновесии. Таким образом, при равновесии весов массы тел, находящихся на их чашах, равны друг другу. На этом и основано определение массы тела при помощи весов.

Поместим на одну чашу весов тело, массу которого требуется узнать. На другую чашу будем ставить гири известной массы — разновесы (рис. 54) — до тех пор, пока весы не окажутся в равновесии. Для определения массы тела необходимо найти сумму масс всех разновесов на чаше весов.

При определении массы тела с помощью рычажных весов используется свойство аддитивности массы. Это свойство заключается в том, что масса тела равна сумме масс частей, его составляющих. Свойство аддитивности массы вам хорошо знакомо из практики: складывая в пакет упаковку риса массой 1 кг и пачку сахара массой 0,5 кг, вы точно знаете, что масса покупки 1,5 кг.

Вопросы на стр.73

1. Какие способы определения массы вам известны?
2. Сформулируйте условие равновесия рычажных весов.
3. Как определить массу тела при помощи весов? Как в этом проявляется свойство аддитивности массы?
4. Какова масса 20 двухсотграммовых кусков мыла?

? Составьте правила проведения измерений на рычажных весах.

ЗАДАНИЕ 17

1. Изготовьте устройство для сравнения масс тел (весы). Гирьки достоинством 1 г, 2 г и т. д. изготовьте из проволоки. Массу куска проволоки определите по массе воды, учитывая, что 1 мл воды имеет массу 1 г. Измерив массу проволоки, посчитайте, куску проволоки какой длины соответствует масса 1 г и т. д. Миллиграммовые пластинки сделайте из бумаги. Предварительно измерьте массу листа бумаги и посчитайте, на сколько кусков нужно его разрезать, чтобы получить пластинки нужной массы.
2. Определите массу столовой ложки сахарного песка; чайной ложки соли.

Это любопытно…

Эталон килограмма

Как вы знаете, любое измерение заключается в сравнении измеряемой величины с другой, однородной с ней величиной, принятой за единицу. Средство измерений (образец или измерительная аппаратура), обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины, называют эталоном.

Развитие науки и техники требует непрерывного повышения точности измерений, что приводит к смене эталонов. Все современные эталоны (килограмма, метра, секунды и некоторые другие) основаны не на искусственно созданных объектах, а на физических явлениях, доступных для воспроизведения во многих лабораториях. Но так было не всегда.

На протяжении 130 лет (начиная с 1889 г.) эталоном килограмма служил цилиндр, отлитый из сплава платины и иридия. Этот цилиндр хранится в Международном бюро мер и весов в Севре, около Парижа, под герметичными колпаками. Согласно определению, принятому в 1889 г., килограмм — это масса данного эталонного цилиндра.

С эталона были сняты копии, которые разошлись по разным странам. Две копии, платиново-иридиевые прототипы № 12 и № 26, были переданы России. Они хранятся во ВНИИ метрологии им. Д. И. Менделеева в Санкт-Петербурге.

За время, прошедшее с изготовления международного эталона, его несколько раз сравнивали с копиями. Проверки показали изменение массы копий относительно эталона в среднем на 50 мкг за 100 лет. Для современной науки с растущими требованиями к точности измерений такое расхождение является существенным. Учёные понимали, что от подверженного изменениям платиново-иридиевого эталона необходимо отказаться.

В 2018 г. 26-я Генеральная конференция по мерам и весам одобрила новое определение килограмма через значение величины, называемой постоянной Планка (с ней вы познакомитесь при дальнейшем изучении курса физики). Решение вступило в силу 20 мая 2019 г. во Всемирный день метрологии. Воспроизвести килограмм позволяет сложная и точная установка, в которой чашу с грузом уравновешивает электромагнитная сила, рассчитываемая через постоянную Планка. В России новый эталон килограмма планируют создать к 2028 г.

Современные эталоны представляют собой сложные аппаратурные комплексы. Это настоящее государственное достояние, ведь ошибки измерения могут привести к тому, что в науке может не состояться открытие, а в промышленности отклонение от стандарта может привести к большим экономическим потерям.

? Выскажите предположения, как и из-за чего могли изменяться массы платиново-иридиевых цилиндров.

Вы смотрели: Физика Перышкин Учебник 2023 года §§22 «Измерение массы тела на весах». Цитаты из пособия использованы в учебных целях.

Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника