Konsep yang kita kenal sejak usia dini adalah massa. Namun, dalam pelajaran fisika, beberapa kesulitan terkait dengan studinya. Oleh karena itu, perlu untuk mendefinisikan dengan jelas apa itu massa. Bagaimana Anda bisa mengenalinya? Dan mengapa tidak sama dengan berat?
Penentuan massa
Arti ilmiah alami dari nilai ini adalah menentukan jumlah materi yang terkandung dalam tubuh. Untuk penunjukannya, biasanya menggunakan huruf Latin m. Satuan ukuran dalam sistem standar adalah kilogram. Dalam tugas dan kehidupan sehari-hari, yang di luar sistem juga sering digunakan: gram dan ton.
Dalam kursus fisika sekolah, jawaban atas pertanyaan: "Apa itu massa?" diberikan dalam studi tentang fenomena inersia. Kemudian didefinisikan sebagai kemampuan suatu benda untuk menahan perubahan kecepatan geraknya. Oleh karena itu, massa disebut juga inert.
Berapa beratnya?
Pertama, itu adalah gaya, yaitu vektor. Massa adalah besaran skalar. Vektor berat selalu melekat pada penyangga atau suspensi dan diarahkan ke arah yang sama dengan gravitasi, yaitu vertikal ke bawah.
Rumus untuk menghitung berat tergantung pada apakahdukungan ini (suspensi). Dalam kasus istirahat sistem, ekspresi berikut digunakan:
Р=mg, di mana (huruf W digunakan dalam sumber bahasa Inggris) adalah berat badan, g adalah percepatan jatuh bebas. Untuk bumi, g biasanya diambil sama dengan 9,8 m/s2.
Rumus massa dapat diturunkan darinya: m=P / g.
Saat bergerak ke bawah, yaitu ke arah berat, nilainya menurun. Oleh karena itu, rumusnya menjadi:
Р=m (g - a). Di sini "a" adalah percepatan sistem.
Artinya, ketika dua percepatan ini sama, keadaan tanpa bobot diamati ketika berat badan nol.
Ketika tubuh mulai bergerak ke atas, mereka berbicara tentang penambahan berat badan. Dalam situasi ini, kondisi kelebihan beban terjadi. Karena berat badan bertambah, dan rumusnya akan terlihat seperti ini:
P=m (g + a).
Bagaimana hubungan massa dengan kepadatan?
Sangat sederhana. Semakin besar kepadatan zat yang menyusun tubuh, semakin penting massanya. Bagaimanapun, kepadatan didefinisikan sebagai rasio dua kuantitas. Yang pertama adalah massa, volume adalah yang kedua. Untuk menunjuk nilai ini, huruf Yunani dipilih. Satuan pengukuran adalah perbandingan kilogram dengan meter kubik.
Berdasarkan rumus di atas, rumus massa berbentuk sebagai berikut:
m=V, di mana huruf V menunjukkan volume tubuh.
Tugas hiburan
Setelah mengklarifikasi pertanyaan tentang apa itu massa, Anda dapat mulai menyelesaikan masalah. Merekayang memiliki konten menarik akan membuat siswa lebih tertarik.
Tugas nomor 1. Kondisi: Winnie the Pooh diberikan dua pot liter yang identik. Satu mengandung madu, yang lain mengandung minyak. Bagaimana cara mengetahui madu yang ada di dalamnya tanpa membukanya?
Keputusan. Kepadatan madu lebih besar dari mentega. Yang pertama adalah 1430 kg/m3 dan yang kedua adalah 920 kg/m3. Oleh karena itu, dengan volume pot yang sama, pot dengan madu akan lebih berat.
Untuk menjawab pertanyaan soal dengan lebih akurat, Anda perlu menghitung massa madu dan minyak dalam pot. Volumenya diketahui - 1 liter. Tetapi dalam perhitungan Anda akan membutuhkan nilai dalam meter kubik. Jadi hal pertama yang harus dilakukan adalah menerjemahkan. Satu m3 berisi 1000 liter. Oleh karena itu, saat menghitung hasilnya, Anda perlu mengambil nilai volume yang sama dengan 0,001 m3.
Rumus massa sekarang dapat digunakan di mana kerapatan dikalikan dengan volume. Setelah perhitungan sederhana, nilai massa berikut diperoleh: 1,43 kg dan 0,92 kg, masing-masing untuk madu dan minyak.
Jawaban: pot madu lebih berat.
Soal No. 2. Kondisi: Badut mengangkat beban tanpa masalah, di mana ada tertulis bahwa massanya adalah 500 kilogram. Berapa massa sebenarnya dari suatu berat jika volumenya 5 liter dan bahannya adalah gabus?
Keputusan. Dalam tabel, Anda perlu menemukan nilai kepadatan gabus. Itu sama dengan 240 kg/m3. Sekarang Anda perlu menerjemahkan nilai volume, Anda mendapatkan 0,005 m3.
Mengetahui besaran-besaran ini, tidaklah sulit untuk menggunakan rumus yang sudah diketahui untukmenghitung massa berat palsu. Ternyata sama dengan 1,2 kg. Sekarang saya mengerti mengapa badut tidak sulit sama sekali.
Jawab. Massa kettlebell sebenarnya adalah 1,2 kg.
Masalah No. 3. Kondisi: Jin sedang duduk di lampu, yang volumenya tidak diketahui. Tapi densitasnya saat itu adalah 40.000 kg/m3. Ketika dilepaskan dari botol, ia mulai memiliki parameter tubuh manusia biasa: volume 0,08 m3, kepadatan 1000 kg/m3. Berapa volume lampu?
Keputusan. Pertama, Anda perlu mencari tahu massanya dalam keadaan normal. Ini akan sama dengan 80 kg. Sekarang kita dapat melanjutkan untuk mencari volume lampu. Kami akan berasumsi bahwa Jean menempati semua ruang di dalamnya. Maka Anda perlu membagi massa dengan kerapatan, yaitu 80 kali 40.000. Nilainya adalah 0,002 m3. Yang sama dengan dua liter.
Jawab. Volume lampu adalah 2 liter.
Soal Perhitungan Massa
Kelanjutan percakapan tentang apa itu massa, seharusnya menjadi solusi dari tugas-tugas yang berkaitan dengan kehidupan. Berikut adalah dua situasi yang dengan jelas menunjukkan penerapan pengetahuan dalam praktik.
Masalah No. 4. Kondisi: Pada tahun 1979, sebuah kecelakaan kapal tanker terjadi, yang mengakibatkan minyak masuk ke teluk. Lapisan licinnya berdiameter 640 m dan tebal sekitar 208 cm. Berapa massa minyak yang tumpah?
Keputusan. Massa jenis minyak adalah 800 kg/m3. Untuk menggunakan rumus yang sudah diketahui, Anda perlu mengetahui volume noda. Sangat mudah untuk menghitung jika kita mengambil tempat untuk silinder. Maka rumus volumenya menjadi:
V=r2h.
Selain itu, r adalah jari-jari, dan h adalah tinggi silinder. Maka volumenya akan sama dengan 668794,88 m3. Sekarang Anda dapat menghitung massa. Ini akan menjadi seperti ini: 535034904 kg.
Jawab: massa minyak kira-kira sama dengan 535036 ton.
Masalah 5. Kondisi: Panjang kabel telepon terpanjang adalah 15151 km. Berapa massa tembaga yang masuk ke pembuatannya jika penampang kabel adalah 7,3 cm2?
Keputusan. Massa jenis tembaga adalah 8900 kg/m3. Volume ditemukan dengan rumus yang berisi produk dari luas alas dan tinggi (di sini, panjang kabel) silinder. Tetapi pertama-tama Anda perlu mengubah area ini menjadi meter persegi. Artinya, bagi angka ini dengan 10.000. Setelah dihitung, ternyata volume seluruh kabel kira-kira sama dengan 11000 m3.
Sekarang Anda perlu mengalikan nilai kerapatan dan volume untuk mengetahui berapa massanya. Hasilnya adalah angka 97900000 kg.
Jawaban: massa tembaga adalah 97900 ton.
Tantangan massal lainnya
Masalah 6. Kondisi: Lilin terbesar dengan berat 89867 kg berdiameter 2,59 m. Berapa tingginya?
Keputusan. Kepadatan lilin - 700 kg/m3. Tingginya harus dicari dari rumus volume. Artinya, V harus dibagi dengan hasil kali dan kuadrat jari-jarinya.
Dan volume itu sendiri dihitung dengan massa dan kepadatan. Ternyata sama dengan 128,38 m3. Tingginya 24,38 m.
Jawaban: tinggi lilin adalah 24,38 m.
