Равноплечие весы
При равновесии в одинаковом поле массы на чашах равны.
Измерение массы тела на весах
Массы можно сравнить по взаимодействию тел: \(\frac{m_1}{m_2}=\frac{\Delta v_2}{\Delta v_1}\), где Δv обозначает изменение скорости. Равные изменения скоростей двух взаимодействующих тел соответствуют равным массам. Но на практике этот способ неудобен, поэтому массу обычно измеряют с помощью весов.
По назначению весы бывают учебными, бытовыми, медицинскими, вагонными и другими; по устройству — рычажными, пружинными, электронными. В простейших учебных рычажных весах коромысло свободно поворачивается вокруг оси. На его концах подвешены чаши, а стрелка показывает отклонение от равновесия; в равновесии стрелка стоит вертикально.
На равноплечих весах при равновесии массы тел на чашах равны. На одну чашу помещают взвешиваемое тело, на другую — гири известной массы, или разновесы. Подбирая их до равновесия, затем складывают массы всех гирь: полученная сумма равна массе тела.
Взвешивание использует аддитивность массы: масса составного тела равна сумме масс его частей. Например, массы упаковок риса 1 кг и сахара 0,5 кг в сумме дают 1,5 кг; при определении массы всей покупки дополнительно учитывают пакет.
Дополнительная рубрика объясняет понятие эталона — средства, обеспечивающего воспроизведение и хранение единицы величины. Растущая точность измерений требует надёжного воспроизведения единиц. С 1889 года определение килограмма было связано с массой международного платино-иридиевого цилиндра; его копии сравнивали с оригиналом. Обнаруженные со временем расхождения показали недостаток зависимости единицы от изменяющегося материального образца.
Новое определение килограмма через постоянную Планка было одобрено в 2018 году и вступило в силу 20 мая 2019 года. Для воспроизведения массы используют точную аппаратуру, в которой действие груза сравнивают с электромагнитной силой. Переход к физическим постоянным позволяет воспроизводить единицу в разных лабораториях. Надёжные эталоны важны для научных измерений и соблюдения промышленных стандартов.
На рычажных весах массу сравнивают с массами гирь. При равновесии равноплечих весов массы на чашах равны; массу тела находят сложением масс уравновешивающих гирь. Масса тела равна сумме масс его частей.
Какие способы определения массы известны?
Сравнение изменений скоростей при взаимодействии с телом известной массы; взвешивание на равноплечих рычажных весах с гирями; измерение приборами, откалиброванными для массы. По известным плотности и объёму массу можно вычислить косвенно, что изучается далее.
Каково условие равновесия рычажных весов?
У исправных равноплечих весов при одинаковом местном поле равновесие соответствует равным массам на чашах. Перед взвешиванием устанавливают нулевое равновесие; затем указатель должен колебаться около нулевой отметки. Для неравных плеч равенства одних масс недостаточно.
Как взвешивают тело и как проявляется аддитивность массы?
Тело кладут на одну чашу, на другую подбирают гири до равновесия. Масса тела равна сумме масс гирь: \(m=m_1+m_2+\ldots\). В классическом приближении масса составного тела складывается из масс его частей; это и есть используемая аддитивность.
Чему равна масса 20 кусков мыла по 200 г?
\(m=20\cdot200=4000\)г=4 кг. Масса упаковки не указана и не включается.
Обсуждаем вместе
Задание 17
Это любопытно…: эталон килограмма
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.