1 Что такое инертность тела? Как определить, какое из двух тел обладает большей инертностью?
Инертность тела - это свойство сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют внешние силы. Для определения, какое из двух тел обладает большей инертностью, можно использовать их массу - тело с большей массой обычно обладает большей инертностью.
2 Что такое масса тела?
Масса тела - это мера его инертности, количество вещества в теле. Обозначается буквой "m".
3 Как измеряют массу тела? Назовите единицы массы и силы в СИ.
Массу тела измеряют в килограммах (кг). Единицы силы в СИ - ньютон (Н).
4 Что называют плотностью материала?
Плотность материала - это масса материала, приходящаяся на единицу объема. Обозначается буквой "ρ" (ро) и измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м³).
5 Как вычислить массу тела, если известны его объём и плотность материала, из которого оно изготовлено?
Массу тела можно вычислить, умножив его объем на плотность материала: m=ρ⋅V, где "m" - масса, "ρ" - плотность, "V" - объем.
1 От деревянного бруска в форме параллелепипеда всякий раз отрезают его половину. Сформулируйте предположение (гипотезу), как будет при этом изменяться инертность оставшейся части бруска. Предложите эксперимент для проверки вашего предположения. Какие физические величины нужно измерять и сравнивать?
2 Чему равна масса М тела, которое под действием силы F из состояния покоя в ИСО приобретает такое же ускорение, как под действием той же силы два соединённых вместе тела массой по 1 кг каждое и прикреплённое к ним ещё одно тело массой 0,5 кг?
Давайте обозначим массу неизвестного тела как \(M\). Также у нас есть два тела массой по 1 кг каждое и еще одно тело массой 0,5 кг, все они соединены.
Под действием силы \(F\) эти тела приобретают такое же ускорение. В ИСО (Инерциальной системе отсчета) сила равна сумме произведений масс на ускорение (\(F = m \cdot a\)).
1. Для неизвестного тела массой \(M\): \[F = M \cdot a\]
2. Для двух тел массой 1 кг каждое: \[F = 1 \cdot a + 1 \cdot a = 2 \cdot a\]
3. Для дополнительного тела массой 0,5 кг: \[F = 0.5 \cdot a\]
Так как сила одинакова для всех тел, мы можем установить равенство:
\[M \cdot a = 2 \cdot a + 0.5 \cdot a\]
Упростим уравнение:
\[M = 2 + 0.5\]
\[M = 2.5 \, \text{кг}\]
Таким образом, масса неизвестного тела \(M\) равна \(2.5 \, \text{кг}\).
3 Тело массой M = 3 кг под действием силы F приобретает в ИСО ускорение a. Определите неизвестную массу m тела, если под действием той же силы это тело, прикреплённое к телу массой m1 = 1 кг, приобретает в ИСО такое же ускорение a.
Для определения неизвестной массы \(m\) тела, давайте воспользуемся вторым законом Ньютона:
\[ F = m \cdot a \]
где \(F\) - сила, \(m\) - масса тела, \(a\) - ускорение.
Теперь у нас есть два тела: тело массой \(M\) и тело массой \(m + m1\). Силы, действующие на них, одинаковы.
Для первого тела:
\[ F = M \cdot a \]
Для второго тела:
\[ F = (m + m1) \cdot a \]
Теперь установим их равенство:
\[ M \cdot a = (m + m1) \cdot a \]
Решим это уравнение относительно неизвестной массы \(m\):
\[ M = m + m1 \]
\[ m = M - m1 \]
Подставим известные значения:
\[ m = 3 \, \text{кг} - 1 \, \text{кг} \]
\[ m = 2 \, \text{кг} \]
Таким образом, неизвестная масса \(m\) тела равна \(2 \, \text{кг}\).
4 Определите массы 1 дм3 воды, алюминия, золота.
Масса вещества равна его плотности умноженной на объем.
1. Вода: Плотность воды при нормальных условиях (при температуре 4 градуса Цельсия) примерно равна \(1000 \, \text{кг/м}^3\) или \(1 \, \text{кг/dm}^3\).
2. Алюминий: Плотность алюминия примерно \(2700 \, \text{кг/m}^3\) или \(2.7 \, \text{кг/dm}^3\).
3. Золото: Плотность золота примерно \(19300 \, \text{кг/m}^3\) или \(19.3 \, \text{кг/dm}^3\).
Теперь, чтобы определить массу 1 дм³ каждого вещества, просто используйте формулу:
\[ \text{Масса} = \text{Плотность} \times \text{Объем} \]
для воды, алюминия и золота:
1. Масса 1 дм³ воды: \(1 \, \text{кг}\). 2. Масса 1 дм³ алюминия: \(2.7 \, \text{кг}\). 3. Масса 1 дм³ золота: \(19.3 \, \text{кг}\).
5 Какие объёмы занимают 1 кг льда, железа, свинца?
Объем тела можно определить, используя формулу:
\[ \text{Объем} = \frac{\text{Масса}}{\text{Плотность}} \]
1. Лёд: Плотность льда при температуре 0 градусов Цельсия примерно \(1000 \, \text{кг/m}^3\) или \(1 \, \text{кг/dm}^3\).
\[ \text{Объем льда} = \frac{1 \, \text{кг}}{1000 \, \text{кг/m}^3} = 0.001 \, \text{m}^3 \]
2. Железо: Плотность железа примерно \(7874 \, \text{кг/m}^3\) или \(7.874 \, \text{кг/dm}^3\).
\[ \text{Объем железа} = \frac{1 \, \text{кг}}{7874 \, \text{кг/m}^3} \approx 0.000127 \, \text{m}^3 \]
3. Свинец: Плотность свинца примерно \(11340 \, \text{кг/m}^3\) или \(11.34 \, \text{кг/dm}^3\).
\[ \text{Объем свинца} = \frac{1 \, \text{кг}}{11340 \, \text{кг/m}^3} \approx 0.000088 \, \text{m}^3 \]
* 6 Определите объём V первоначально покоившегося в ИСО свинцового шарика, если он под действием силы, модуль которой F = 1 H, получил ускорение, модуль которого a = 1 м/с2.