§16. Інертність тіла. Маса

ГДЗ Фізика 7 клас Бар’яхтар

Даринка стверджує, що масу будь-якого тіла на Землі можна виміряти за допомогою зважування, адже будь-яке тіло незалежно від розмірів притягується до Землі та може тиснути на шальку терезів. Микола вважає, що існують тіла, масу яких не можна виміряти зважуванням. Хто має рацію?

Микола має рацію. Існують тіла, масу яких не можна виміряти за допомогою зважування. Наприклад, тіла, які легші за повітря, такі як повітряні або гелієві кулі. Через те, що їхня вага менша за виштовхувальну силу повітря (сила Архімеда), вони не тиснуть на шальку терезів, а навпаки, прагнуть піднятися вгору. Таким чином, їх масу не можна визначити за допомогою звичайного зважування. Отже, твердження Даринки не враховує такі випадки, і Микола правий у своїй думці.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1. Наведіть приклади, які свідчать про те, що для зміни швидкості руху тіла потрібен час.

Коли автомобіль починає рух, він поступово набирає швидкість, а не одразу рухається швидко.
Собака, що женеться за зайцем, не може миттєво змінити напрямок руху.
Коли ви граєте в м’яч, він не відскакує від підлоги миттєво, а деякий час контактує з нею.
Пасажири в автобусі відхиляються назад, коли автобус різко починає рух

2. Дайте означення інертності.

Інертність — це властивість тіла, яка полягає в тому, що для зміни швидкості руху тіла внаслідок взаємодії потрібен час.

3. Які властивості тіла характеризуються його масою?

Маса характеризує інертність тіла та його здатність до гравітаційної взаємодії.

4. Назвіть одиницю маси в СІ.

Одиницею маси в системі СІ є кілограм (кг).

5. Назвіть способи вимірювання маси тіла. На якій властивості тіла ґрунтується кожен спосіб?

Один з найпоширеніших способів вимірювання маси — зважування, яке ґрунтується на властивості тіла притягуватися до Землі з певною силою.

Інший спосіб — вимірювання маси через взаємодію з тілом відомої маси, що ґрунтується на інертності тіла (порівнявши, як змінилися швидкості руху тіл унаслідок взаємодії).

ВПРАВА № 16

1. Водій автобуса повернув праворуч. У який бік відхиляться пасажири автобуса?

Пасажири відхиляться ліворуч, у протилежний бік від повороту автобуса.

2. Маса склянки із соком — 340 г 270 мг. Визначте масу соку, якщо маса порожньої склянки — 150 г 530 мг.

Маса соку дорівнює різниці між масою склянки з соком і масою порожньої склянки:

Перетворимо маси в міліграми для зручності обчислень:

340 г 270 мг = 340 • 1000 мг + 270 мг = 340 000 мг + 270 мг = 340 270 мг.
150 г 530 мг = 150 • 1000 мг + 530 мг = 150 000 мг + 530 мг = 150 530 мг.

Знайдемо масу соку:

Маса соку = Маса склянки з соком – Маса порожньої склянки.
Маса соку = 340 270 мг – 150 530 мг = 189 740 мг.

Перетворимо масу соку назад у грами й міліграми:

189 740 мг = 189 000 мг + 740 мг = 189 г + 740 мг.
Тобто, маса соку = 189 г 740 мг.

Відповідь: Маса соку становить 189 г 740 мг.

3. Дорожньо-транспортні пригоди часто відбуваються з вини пішоходів. Які міркування ви навели б, щоб переконати товаришів дотримуватися правил дорожнього руху?

Дорожньо-транспортні пригоди (ДТП) є серйозною проблемою суспільства, і часто вони відбуваються з вини пішоходів, які ігнорують правила дорожнього руху. Щоб переконати товаришів дотримуватися цих правил, можна навести такі міркування:

Збереження життя та здоров’я: Порушуючи правила, ви наражаєте на небезпеку не лише себе, але й інших учасників руху. Наслідки можуть бути трагічними – від серйозних травм до загибелі. Життя – це найцінніше, що в нас є, і його варто берегти.
Відповідальність перед близькими: Ваші рідні та друзі турбуються про вас. Недбале ставлення до власної безпеки може принести їм біль та страждання. Дотримуючись правил, ви проявляєте турботу про їхні почуття.
Правові наслідки: Порушення правил дорожнього руху може призвести до штрафів або навіть кримінальної відповідальності. Це може негативно вплинути на ваше майбутнє – від фінансових втрат до проблем з працевлаштуванням.
Повага до інших: Дотримання правил – це прояв поваги до водіїв та інших пішоходів. Кожен учасник руху має права та обов’язки, і від їх виконання залежить загальна безпека на дорозі.
Зниження ризику ДТП: Статистика свідчить, що більшість аварій можна було б уникнути, якби всі дотримувалися правил. Ваш особистий внесок у це – ваша безпечна поведінка на дорозі.
Позитивний приклад для інших: Дотримуючись правил, ви показуєте гарний приклад оточуючим, особливо молодим людям та дітям, які беруть приклад зі старших.
Етичні міркування: Ігнорування правил – це прояв егоїзму та безвідповідальності. У суспільстві важливо думати не лише про себе, але й про інших.
Запобігання матеріальним збиткам: ДТП призводять до пошкодження транспорту та інфраструктури, що тягне за собою значні витрати на ремонт та відновлення.

4. Згадайте про чищення ковдр двома способами: вибиванням і витрушуванням різкими змахами. На якій властивості тіл базуються ці способи? Чим вони різняться з точки зору фізики?

Обидва методи чищення базуються на принципі інерції матерії. Щоб змінити швидкість руху об’єкта, потрібен певний проміжок часу. Розглядаючи це з фізичної точки зору:

При вибиванні: Частинки пилу не мають достатньо часу, щоб набрати таку ж швидкість, як ковдра, яку б’ють.
При витрушуванні: Пилинки, які вже рухаються разом з ковдрою, не встигають миттєво зупинитися в повітрі, коли ковдру різко зупиняють.

Ці фізичні принципи дозволяють ефективно видаляти пил з тканини, використовуючи різницю у швидкості руху між пилом та поверхнею, яку чистять.

5. Виберіть для всіх учнів і учениць класу кілька груп тварин (птахи, риби, комахи, ссавці тощо) і підготуйте повідомлення про «рекордсменів» за масою серед вибраних груп.

Найбільшим ссавцем на Землі є синій кит. Ця величезна морська тварина може досягати маси до 190 тонн. Уявіть собі, що це приблизно як 30 слонів разом!

Птахи

Серед птахів рекордсменом за масою є африканський страус. Самці цього виду можуть важити до 156 кг. Це найбільший та найважчий птах у світі, який, на жаль, не вміє літати.

Риби

У водному світі найбільшою рибою є китова акула. Ця гігантська риба може досягати маси до 34 тонн. Попри свої розміри, китова акула харчується переважно планктоном та дрібною рибою.

Рептилії

Найбільшою рептилією у світі є гребенястий крокодил. Ці велетенські хижаки можуть важити до 1000 кг. Вони живуть у прісних водоймах та естуаріях Південно-Східної Азії та Австралії.

Амфібії

Серед амфібій рекордсменом за масою є китайська велетенська саламандра. Ця дивовижна тварина може досягати маси до 65 кг. На жаль, цей вид знаходиться під загрозою зникнення.

Комахи

Найважчою комахою у світі вважається жук-голіаф. Ці велетенські жуки можуть важити до 100 грамів. Вони живуть у тропічних лісах Африки і є одними з найбільших комах на планеті.

Із човна масою 180 кг, який перебував у спокої, зіскочив хлопчик. Швидкість руху хлопчика становила 4 м/с. Визначте масу хлопчика, якщо човен набув швидкості 1 м/с.

Дано:
 $m_1 = 180 \text{ кг}$ 
 $v_2 = 4 \text{ м/с}$ 
 $v_1 = 1 \text{ м/с}$ 
 $m_2 - \text{?}$ 
Розв’язання:
При взаємодії тіл виконується закон збереження імпульсу. 

У даному випадку це можна записати як:
 $\dfrac{m_1}{m_2} = \dfrac{v_2}{v_1}$ Звідси можемо виразити  $m_2$ :
 $m_2 = \dfrac{m_1v_1}{v_2}$ 
Підставляємо значення:
 $m_2 = \dfrac{180 \text{ кг} \cdot 1 \text{ м/с}}{4 \text{ м/с}} = 45 \text{ кг}$ Відповідь: 45 кг.

На лівій шальці зрівноважених терезів лежить тіло, масу якого необхідно виміряти, а на правій — такі важки: два по 20 г, по одному важку 5 і 100 г і по одному важку 10, 20 і 200 мг. Визначте масу тіла та подайте її в грамах.

Давайте розв’яжемо цю задачу крок за кроком:

Спочатку перелічимо всі важки на правій шальці терезів:
- Два важки по 20 г
- Один важок 5 г
- Один важок 100 г
- Один важок 10 мг
- Один важок 20 мг
- Один важок 200 мг
Тепер обчислимо загальну масу важків:
$m_{total} = (20 + 20 + 5 + 100) \text{ г} + (10 + 20 + 200) \text{ мг}$
Спростимо:
$m_{total} = 145 \text{ г} + 230 \text{ мг}$
Переведемо міліграми в грами:
$230 \text{ мг} = 0.230 \text{ г}$
Тепер додамо це до загальної маси в грамах:
$m_{total} = 145 \text{ г} + 0.230 \text{ г} = 145.230 \text{ г}$

Відповідь: 145.230 г.