Масса тела и её измерение
Vložit
- čas přidán 16. 09. 2020
- Когда мы говорим о понятии массы, следует для начала различать гравитационную и инертную массу. Гравитационная масса отвечает за притяжение тел друг к другу. Инертная масса связана с изменением скорости тел при их взаимодействии. При этом тела с одинаковой гравитационной массой имеют также одинаковую инертную массу - именно поэтому можно говорить просто о массе тела.
Ключевые слова: гравитационная масса, инертная масса, измерение массы тела на рычажных весах.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
www.nsu.ru/n/
Физический факультет НГУ
Я бы рекомендовал смотреть это видео всем школьным учителям физики. Все очень чётко и максимально просто.
Это очень круто и понятно у меня учительница по физике она просто орёт на нас место того что бы просто объяснить😢 и она наша классная 🙄 вам спасибо большое❤❤
Привет классное обучение спасибо огромное.
Думаю да, надо просто весам придать ускорение в любую сторону
Спасибо за видеоролик !
Или так: если взять палку, на концах которой, закреплены грузы. Она продета через кольцо на оси, и расположена по средине, таким образом она может двигаться вдоль своей длины в этом кольце в то время, как мы будем ее вращать, и болле тяжёлый груз здвинется наружу
А равные грузы всегда будут в центральном состоянии или также один сдвинется наружу?
Спасибо, Вы крутые!
На самом деле эталон массы определяется уже не совсем так, как Вы описали в фильме. По большому счету, голосование на Всеобщей конференции мер и весов в ноябре прошлого года было формальным: напряженные дебаты уже прошли, (несколько стран предлагали свои, альтернативные определения), решение было согласовано заранее.
Теперь килограмм предполагается измерять при помощи так называемых весов Ватта (или баланса Киббла) - этот прибор определяет массу через постоянную Планка, основную константу квантовой теории.
Проще говоря, определение килограмма увязано с количеством электромагнитной энергии, необходимой для того, чтобы уравновесить объект соответствующей массы. Эталонную гирю заменят электрический ток и напряжение.
Спасибо за разъяснение!
Интересно)
Так электрический ток и напряжение создают силу, а не массу.
@@darkfrei2 , да, массу определяют по весу.
@@RobotN001 или по инерции.
Спасибо вам за ролик, очень приятно вас слушать, всё доходчиво и нескучно)
Да , если сделать "искусственное" ускорение. Начать разгонять весы , либо просто толкнуть
Сказали же в условиях невесомости, а когда вы сделали искусственное ускорение вы предали и вес объектам это не считается.
Классное видео
Спасибо огромное.
Больше спасибо
Просто ого го спасибо!
Добрый день! Объясните пожалуйста как будут изменяться усилия прикладываемые человеком при подъёме вверх по движущемуся (вверх или вниз) эскалатору. Спасибо.
Установить равенство на рычажных весах в условии невесомости можно, но это не позволит измерить массу так как гравитационное воздействие отсутствует.
Спасибо 😌
мне бы такого учителя
Спасибо большое !!Все очень понятно и наглядно !!
если покрутить весы, то можно.
Конечно! Достаточно потянуть за крепление весов и более тяжёлая чаша вновь отдалиться по уровню "опуститься" от подвеса. Для взвешивания можно даже соорудить вращающуюся комнату "по рациональному конечно лучше использовать другие весы:)"
Да, надо именно потянуть за середину весов, и тогда тело с бОльшей массой оттянет чашу весов больше.
А вот насчёт этого "по рациональному конечно лучше использовать другие весы:)" не согласен. Если уж быть точным в терминах, то использовать нужно не весы, а динамометр. Веса в невесомости нет :) Вес - это сила с которой тело действует на опору. В невесомости все тела постоянно находятся в свободном падении и никак на опору не действуют. Вес пропадает, а масса остаётся.
Такими весами скорее всего нет так как в данном опыте мы не сможем задать гравитационную часть уравнения. и ось по отношению к грузам может вращаться как угодно. и считать это за равенство двух масс будет невозможно. А тогда такой вопрос. Если опыт с машинками провести в невесомости отношение скорости будет таким же?
В условиях невесомости можно ускорять весы перпендикулярно плечам весов. Та чаша, которая остает - тяжелее.
А как сравнить инерционную и гравитационную массу не используя скорость? Как быть с изменением веса на весах у вращающегося и покоящегося маховика?
Твой комментарий засветили в рифмах и панчах
Т.к. центр масс в случае различных масс будет смещен относительно точки крепления рычага весов, то можно резко потянуть за основание весов и смотреть придет ли рычаг во вращательное движение.
А возможна ли ситуация, когда положения центров масс грузов относительно оси рычага будут симметрично одинаковыми, но массы тел будут разные?
@@pavluha.official Честно говоря, совсем не понял вопроса.
@@rexby, исправил
@@pavluha.official Имеется ввиду центр масс всей системы из двух грузов. Это как, скажем, пнуть бутылку: ударишь в центр она полетит поступательно, ударишь по краю - закрутится.
@@rexby, всё, разобрался, вопрос снят)
Так и чем по итогу масса отличается от веса?
масса синей машинки равна две зеленых. Инертную массу надо было связать с гравитационной, есть ли прибор, который взвешивает инертную массу с килограммами?
3:44 Разве килограмм не переопределили на основании длины Планка?
Вот здесь я это слышал:
1. czcams.com/video/h9JLie2Mz90/video.html
2. czcams.com/video/vctaLMaymA8/video.html
@@schetnikov Я, как школьник 11 класса, хотел бы знать, что эта тема имеет продолжение )
Был бы намёк на это.
Да это так. Решение вступило в силу 20 мая 2019 года.
@@schetnikov А что делать? Надо найти форму, чтобы об этом как-то рассказать. Эталон из Парижа - это уже история науки. И, на самом деле, можно сказать про весы Киббла, что там измеряют гравитационную силу, сравнивая её с эталонной электромагнитной силой. О том, как устроен эталон электоромагнитной силы, можно и не говорить.
Смотрите ещё сайт bipm . org это палата мер и весов
В чем разница между весом и массой?
Не знаю скорее в невесомости вес измерить не получиться?
Я не ради хейта. Но как можно в 7 классе рассказать о массе тела, используя понятие силы? А понятие силы вводится немного позже.
Весами в невесомости две массы ускорять. -Ну или на центрифуге.- На центрифуге нельзя, более "низкий" груз будет тяжелее "верхнего" при первоначальном неравновесии.
но в условиях Земли , более верхний груз также испытает меньшую гравитационную силу, из-за того, что она падает как 1/R^2 для равных масс.
А с каким рывком? Есть ролик на канале, где ломают деревянную планку, которая подвешена на бумажных кольцах.
@@vasyllizanets7954 с любым ускорением больше нуля.
@@darkfrei2 Рывок - это первая производная от ускорения, или вторая от скорости, или третья от перемещения по времени...Движение не сразу становится равноускоренным(рывок равный нулю), а сначала нарастает до некоторого значение за какое-то время. Вот на этом интервале времени, если рывок большой, то и рычаг сорвать можно :-).
Да в общем ваш ответ понятный и я так думаю, просто копаю в глубину.
В невесомости их вес можно изменить при помощи динамометрический весов и при этом придавать одинаковое ускорение динамометрическим весам
По финальному вопросу: рычажные весы как раз и сравнивают вес грузов, поэтому без создания веса для грузов , сравнить ими вес не получится. К созданию веса относится и придание линейного ускорения, и вращательного движения вокруг собственной или внешней оси, и подстановка под весы закреплённого источника гравитации в виде свинцового шара или нейтронной звезды.
Следующий ролик возможно будет про устройство гвоздя, а вопрос будет за счёт чего он дежится в дереве и почему иногда сам по себе вылазит со временем, но интерсных комментов вызовет наверно не меньше ☺️.
Это я к тому, что этот ролик про массу для 10 классиков, ничего сложного не подразумевалось, а нас хлебом не корми поискать глубокий смысл
@@Olexsy952 На самом деле, все не так просто, так как в вопросе прозвучало слово невесомость. А это понятие, как оказалась, вызывает вопросы. Например, что имеено в невесомости: лаборатория или весы? Тщательней надо вопрос формулировать.
@@michaelpovolotskyi3295 , а зачем сложность искать, где её нет? Вопрос прозвучал - " можно ли установить равенноство двух масс рычажными весами в условиях невесомости", ответ - нельзя! Такой же простой ответ как и вопрос ☺️
@@Olexsy952 На мой взгляд, простой ответ такой, что можно. Почти уверен, авторы имели в виду придать весам ускорение.
я конечно извиняюсь но мне кажется меня наебдуривают вы говорите что утяжелили синиюю машинку, и на видео это видно как и то что что сначала в синей зелёной машинке нет грузов, потом показывают кадр замедленной съёмки и вуаля появляются грузы в зелёной машинке, ну и на взвешивании они тоже видны, тогда почему вы не говорите в самом начале что утяжелили обе машинке + не указываете вес утяжелителей
а ещё это не машинки, а тележки. ибо у них движителя нету !
А зачем указывать вес? Просто одна машинка весит x, а вторая 2*x. Сравнивают пропорции, а не абсолютные значения.
Указан вес в машинках, одна весит одну машинку, а вторая весит две машинки, или 0,5 машинки, смотря какую принимать за эталон.
czcams.com/video/XDTCc6RBJeU/video.html
2:33 так-то ещё есть сила инерции от вращения земли. ну допустим эти измерения вы производите на полюсе земли, или на невращающейся планете )
Земля в основном жидкая и все её "соки" куда-то текут. Даже измеряя в одном и том же месте, место меняется, а заодно и гравитация в этом месте.
А почему луна обращена к земле одой стороной? Не потому ли, что массы гравитационные и инерционные НЕ равны? С одной стороны на луну действует сила притяжения земли (гравитационная сила) ,а с другой стороны инерционная сила. Если бы эти силы были равны то луна вращалась бы вокруг своей оси.А мы видим что какая то сила удерживает луну обращённой одной стороной к земле. Какая это сила?
По вашим высказываниям если скорость больше значит масса меньше? Так как быть тогда со звездами и планетами а если ещё и галактики учесть их то скорость во много больше масс человека, значит они (звезды) намного легче человека? Или вы будете ссылаться на большой взрыв которого как бы и нет но как бы есть...
скорость больше в конкретном эксперименте по разлёту масс силой пружины))) а не везде и всегда )
Имеется ввиду изменение скорости. У тел с большей массой она изменяется меньше.
Очень жду доказательство равенства инертной и гравитационной масс.
абсолютное доказательство , или экспериментальное ?
@@RobotN001 Я так понял, экспериментальное - это измерение на весах и расчёт из перемещения.
@@user-jm6kv2wb1l , но что в этом опыте мерится ? гравитационная масса она же мерится не сама по себе, а по притяжению к другой гравитационной массе.
@@RobotN001 Мы измеряем силу притяжения тел к другому телу ( Земле ), которая пропорциональна массе этих тел.
@@user-jm6kv2wb1l , так значит пропорциональность, а не равенство. хмм....
К вопросу. Если имеется в виду система отсчета, в которой ускорение свободного падения равно нулю, и весы относительно этой системы отсчета должны быть в покое, тогда можно использовать рычаг весов с закрепленным центром так. Ударить движущейся машинкой по концу рычага, найти, измеряя его угловую скоость, его момент инерции. Затем провести опыт так, чтобы удар одной машинкой по рычагу приводил в движение вторую машинку. Если считать машинки точечными, то с какой-то точностью массу можно измерить. Что касается предложения других участников придать весам ускорение, то это разрушит состояние невесомости, и, непонято, удовлетворяет ли это решение условию задачи или нет.
По определению, вес - сила, с которой тело действует на опору. Следовательно, это понятие не вполне однозначно определенное и даже не физическое (в смысле не общее). Поскольку ключевое опора - понятие бытовое или техническое. Значит, и невесомость как отсутствие силы действия на опору - нечто неопределенное. Наверно, авторы имели в виду воображаемую ситуацию без гравитации
@@andreykuznetsov7442 , если в самом правильном определении из физики есть слово "опора", то это слово уже тоже физическое понятие, а не только бытовое+техническое )
@@RobotN001 Вы, конечно, шутите)
@@andreykuznetsov7442 , ну сами посудите. допустим капсула падает на землю тормозя об атмосферу. Физическая её "опора" это что? Неужели бытовое понятие? И ведь и не техническое, ибо капсула это не газодинамический подвес какой-нибудь. Таким образом мы видим, что область определения термина "опора" явно не вмещается в объединение групп бытовых и технических понятий.
@@andreykuznetsov7442 Есть и другое определение веса, и оно принято в международном стандарте. Вес материальной точки - это вектор равный произведению массы на ускорение свободного падения. Здесь никаких опор и определение вполне корректное.
А я вот до сих пор не могу понять разницу инертной и гравитационной массы. Масса же ведь по сути определяется количеством вещества в теле. В обоих случаях на массу действуют силой. Сила определяется формулой F=ma. В первом опыте силы равны и получаемые ускорения будут обратно пропорциональны массам. Гравитационная сила по сути также определяется формулой F=ma, где a=GM/R^2. В обоих случаях на массу действуют силами и почему же массы в обоих случаях должны отличаться?
Потому что гравитация это ненастоящая сила, силой её называют для упрощения школьной физики.
На самом деле всё сложнее и гравитация притягивает не силой, а искривлением пространства-времени. Без силы.
@@darkfrei2 ну опять же это выдуманная модель Эйнштейна, которая может не соответствовать реальности, но которая хорошо применяется в практике.
@@hunter-speexz можно смело заявлять что ничего из физики не соответствует реальности, всё не так как на самом деле. Но критикуешь одну модель - предлагай другую.
а почему массы в обоих случаях должны быть одинаковыми ? Если бы материя состояла бы только из медленных электронов, то и закон Кулона можно было записать как -kMm/R^2. То что масса пропорциональна заряду , или заряд пропорционален массе, вовсе не делает из заряда тела массу тела. Почему мы должны их приравнивать за счёт других коэффициентов, если они участвуют в разных взаимодействиях ?
@@RobotN001 не понял. Почему масса пропорциональна заряду? Почему закон Кулона примет другую форму и будет зависеть от массы, если он чисто зависит от зарядов?
Хотя эта сила зависит от зарядов, но она проявляет себя в том, что тело приобретает ускорение, а значит меняется кинетическая энергия тела, зависящая от массы. Действие силы всегда связано с энергией. А энергия в свою очередь жёстко связана с законом сохранения энергии. И так со всеми силами.
масса измеряется в килограммах! Но (если бы не Ньютоны) опыт хороший. Хотелось бы такой показать в 7 классе. Придётся взять только фрагмент.
Я измеряю массу в сантиметрах, потому что я крутой блогер теоретик
можно, если придать весам ускорение
тогда это уже будет НЕ невесомость )))
@@RobotN001, как же не будет, если нет гравитационных сил?
@@pavluha.official , ускорение придаёт вес, а в вопросе требуют невесомость . про гравитацию в вопросе не спрашивали. или вы имеете ввиду, что орбитальное ускорение компенсирует гравитационную силу, и поэтому на орбите итак уже есть ускорение? ответ Дмитро подразумевает не придать, а добавить ещё ускорение ? )
@@pavluha.official силы инерции создадут весомость.
@FF Serg, что такое орбитальное ускорение?
Я имею ввиду, что в самой основе действия рычажных весов - сравнение 2ух гравитационных сил (сил притяжения к Земле), поэтому, чтобы использовать их вне весомости, не остаётся ничего, кроме как создать ускорение, способное заменить силу притяжения.
Масса - понятие инерции, вес - воздействие гравитации на тело.
Подождите, разве килограмм всё ещё приравнивают к эталону? Я слышал, кто уже от постоянных рассчитывают
про это уже писали. да, уже не эталону, но концепция метрологии приблизительно та же ведь.
измеряете вы гравитационную массу, измеряете, и тут соседи сверху купили у соседей снизу свинцовый шар диаметром скажем 2.6метра ))))
Спасибо! Поржал 😂😂😂😂👍
На 2:30 вы сказали "гравитационные МАССЫ". Я надеюсь опечатка?
Есть та масса, которая искривляет пространство-время и притягивается другой массой, которая его тоже искривляет.
А есть другая масса, которая есть мера инерции, характеризующая ту величину, что мешает тебе её ускорять. Без искривления пространства-времени.
Это две совершенно разные массы, но они почему-то одинаковые.
@@darkfrei2 Но что мешает сказать, что масса она и в Африке масса. Что та самая мера, характеризующая величину, которая препятствует ускорение, она и искревляет. Ведь очевидно, что масса прямо зависит от самого вещества - его количества и плотности. И именно это "количество вещества с его плотностью" (1) препятствует ускорению и (2) создает силу тяготения?
@@jolpnem7645 так это два независимых параметра, просто они почему-то равны, либо линейно зависимы. Как мера препятствия изменения скорости влияет на меру притяжения всех тел?
@@darkfrei2 "два независимых параметра" - что их делает независимыми?
"как мера препятствия изменения ускорения влияет на меру притяжения". Я же ответил на это выше. Сама мера ни на что не влияет, ведь это всего лишь субъективная мера. Однако это мера зависит от реальных свойств материи (вещества - его количества, плотности может еще что-то).
То есть как бы мы ни мерили массу, она продолжает оставаться массой, зависимой от самого вещества? И даже если мы не будем ничего мерить, масса (то есть те свойства вещества которые влияют на инертность тела и его притяжение) ведь остается? Очевидно, да. Так вот от этих свойств вещества и зависят его и инертность и притяжение. Поэтому я говорю, что ни вижу повода разделять между ними
То есть и одно и другое прямо зависит от одних и тех же свойств вещества. Тогда зачем разделять?
@@darkfrei2 , но есть мнение , что в ускоренной системе отсчёта, чисто инерциальная масса также искривляет пространство (ОТО)
Но ведь эталоны были привязаны к другим величинам в 2019 году
4:04 , метрологическая сеть (или как это правильно называется ? ) была в видео показана. и там как бы ясно, что очень точных корневых эталонов мало, а дальше уже идёт распространение с увеличением количеств мерных образцов и естественно с уменьшением их точности, не хуже чем надо в данной области применения. Соответственно на Планке это корневые эталоны, а далее уже и сравнением масс можно для многих областей применения гирек)
заставить весы ускоряться .
Почему инертная масса пропорциональна/равна гравитационной массе?
Наблюдаемый закон природы - больше ничего не скажешь.
@@schetnikov Простите, но я Вашу фразу не понял.
значит есть какая-то связь между инерционными и гравитационными эффектами.
@@RobotN001 есть! когда сидишь на стуле с закрытыми глазами невозможно определить притягиваешься к стулу, или стул движется равноускоренно в направлении того места на котором сидишь.
@@mishutkabolshoi3917 , ну не скажите. отличить центральное поле сил от плоского возможно при хороших датчиках.
Уточняю, двести лет ещё небыло эталону килограмма. Примерно в 130 лет его "отправили на пенсию".
Понятно что гравитация Ньютона похожа на закон Кулона, но есть такой же эквивалент у инерции ? Будет ли заряженное тело с нулевой массой сопротивляться своему ускорению ? Самодействие заряда что-то как-то плохо описывается классической физикой ((( ...
Да и неклассической как-то не прозрачно ((( www.jetp.ac.ru/cgi-bin/dn/r_149_0112.pdf
Всё просто -- инерции нет. Есть состояние покоя, прямолинейное равномерное движение тоже состояние покоя.
@@mishutkabolshoi3917 а сопротивление ускорению ?
@@RobotN001 это не сопротивление ускорению, это приложена сила которая ускоряет.
@@mishutkabolshoi3917 , если бы сопротивления ускорению не было бы, то и сила не нужна была бы для ускорения . ускорялось бы как горячим ножом по маслу.
Так это космическому кораблю надо дать газку для ускорения оного. F равное ma окажется разным и весу покажут разницу.
Их надо раскрутить, и центробежная сила (которой нет) поможет нам узнать масса какого груза больше
Интересно, а почему центробежной силы нет?
@@LaserTractor Если раскрутить верёвку с грузом и отпустить груз полетит не от центра, он полетит перпендикулярно натянутой верёвки. Поэтому некорректно эту силу называть центробежной.
@@deceiveitself7275 ну я так понимаю это как раз будет сила, противодействующая центростремительной.
@@LaserTractor в этом случае центростремительной силы развиваться не будет.
нельзя
F1,2=m1,2(g-a) g=9.8, a=9.8 (при невесомости)
F1=m1(9.8-9.8)
F2=m2(9.8-9.8)
_
F1=m*0
F2=m*0
F1=0
F2=0
F1=F2
0=0
массу непосредственно измерить нельзя. может её и нету?
Скорее это совокупность более сложных штук, но объединённых в один термин для простоты физической модели.
разумеется её нету ) но для макро-абстракций это просто удобно считать, что масса существует ))
В конечном итоге - ничего нету. А денег в особенности 😂
@@user-hq1hw6eu2d Кстати, по поводу массы : масса системы 2 фотонов зависит от их взаимного направления полёта ) подробности ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D1%81%D0%BE%D1%85%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BC%D0%B0%D1%81%D1%81%D1%8B#%D0%91%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B5_%D0%B4%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE
@@RobotN001 I'm glad for them, but,... What about money? 😂
очень все спорно. на весах мы измеряем ВЕС а не массу. двайте взвесим дирижабль его вес будет около0ньютонов тогда как масса в несколько сот кг или даже тонн.
во всех опытах на Земле надо как минимум учитывать атмосферу и силу Архимеда ею вызываемую.
для высокоплотных тел типа металлов камня и пр. это не имеет особого практического значения, но уже для пенопластов-весьма существенные показатели разницы веса и массы.
не говоря о летальных аппаратах.
ну и самое главное-в ролике рассматривается только прямолинейное движение и взаимодействие тел.
но во вселенной довольно таки :) распространено вращательное движение.
тогда возникают вопросы- как связаны масса тела его инерция вращения (момент инерции, приведенная к определенной точке масса тела) как инерция зависит от скорости вращения тела, как влияют гироскопические эффекты??
в общем считаю тема раскрыта на уровне 5класса средней школы...
Земля с одинаковой силой притягивает молоток и пушинку. Но молоток и пушинка с разной силой притягивают Землю, а значит молоток упадет на Землю быстрее пушинки, разве нет? :-) СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 🙂
При работе с рычажными весами гирьки кладут на правую чашу!!!!
На ящике написано, что масса это Нето. Как быть?
Думаю, что нельзя, так как чистой невесомости в природе не существует.
а если интересуют классы точности, которые может обеспечить и грязная невесомость ?
@@RobotN001 Я про эффект наблюдателя (измерительные элементы будут иметь массу) и любая энергетическая система будет обладать массой (формула E=mc2).
@@schetnikov Планируете ли вы выпустить ролик об акселерометрах, насколько их показания верны и как они работают в гаджетах, для меня это интересно.
@@murzukdurzuk4072 "измерительные элементы будут иметь массу", более того, они имеют объём ))) но для многих грязных расчётов это не помеха ))) было ж видео почти про это -- czcams.com/video/IlEy7QsKLFQ/video.html
@@RobotN001 Да, всё так и есть, как в этом ролике. Дальность до галактики измерить не можем т.к. она большая, значит оценим её в несколько миллионов световых лет. Возраст земли и ископаемых оценить не можем (радиоуглеродный метод даёт сбои), ну значит возьмём из головы возраст, скажем, 100 тыс. лет.
Да, если быстро их поднимать с равномкрным ускорением
Если поднимать с равномерным ускорением, то сначала это будет медленно, а потом всё быстрее и быстрее.
Масса- мера инерции тела.
Надо пожаловаться в Роспотребнадзор на магазины - а чего они ценники, за весовой товар, не в Ньютонах калибруют! 😂Дискриминация! Может я по системе СИ живу! А имею право! 😂 Вот!
Абоба
О , как! Воздуха на земле нет? Это когда было -то?
... Учитель: "Когда я учился в шестом классе,, сейчас я учусь в седьмом"...
Нет нельзя потому что в невесомости все тела не имеют массы
Если бы в "невесомости" тела не имели массы, тогда бы не существовало бы гравитации, а значит и самих тел тоже не существовало бы