Маса

Інертна маса

Гравітаційна маса

Приклади розв'язання задач

Рішення.

Завдання.Яка маса 2м3 міді?

Відповідь.(кг)

Коротка теорія

Онлайн калькулятори

Формула маси тіла

Визначення та формула маси тіла

У механіці Ньютона масою тіла називають скалярну фізичну величину, яка є мірою інерційних його властивостей та джерелом гравітаційної взаємодії. У класичній фізиці маса завжди є позитивною величиною.

Маса- Адитивна величина, що означає: маса кожної сукупності матеріальних точок (m) дорівнює сумі мас всіх окремих частин системи (m i):

У класичній механіці вважають:

• маса тіла не залежить від руху тіла, від впливу інших тіл, розташування тіла;
• виконується закон збереження маси: маса замкнутої механічної системи тіл незмінна у часі.

Інертна маса

де маса визначає інертні властивості матеріальної точки (інертна маса).

Гравітаційна маса

Маса матеріальної точки входить у закон всесвітнього тяжіння, у своїй вона визначає гравітаційні властивості даної точки. у своїй вона називається гравітаційної (важкої) маси.

де g – прискорення вільного падіння. Якщо проводити спостереження в одній точці, то прискорення вільного падіння однакові.

Формула розрахунку маси через щільність тіла

Маса тіла може бути розрахована як:

де – густина речовини тіла, де інтегрування проводиться за обсягом тіла. Якщо тіло однорідне (), то маса може бути розрахована як:

Маса у спеціальній теорії відносності

У СТО маса інваріантна, але адитивною не є. Вона тут визначена як:

де E – повна енергія вільного тіла, p-імпульс тіла, c – швидкість світла.

Релятивістська маса частки визначається формулою:

де m 0 - мас спокою частки, v - швидкість руху частки.

Основною одиницею виміру маси у системі СІ є: [m]=кг.

Приклади розв'язання задач

Рішення.При абсолютно непружному зіткненні частинок, які до удару мали однакові маси і швидкості утворюється одна частка, що спочиває (мал.1), енергія спокою якої дорівнює:

У разі виконується закон збереження механічної енергії. Частинки мають лише кінетичну енергію. За умовою завдання швидкість частинок близька до швидкості світла, отже? оперуємо поняттями релятивістської механіки:

де E 1 - Енергія першої частинки до удару, E 2 - енергія другої частинки до зіткнення.

Закон збереження енергії запишемо у вигляді:

З виразу (1.3) випливає, що маса отриманої в результаті злиття частки дорівнює:

Завдання.Яка маса 2м3 міді?

При цьому якщо відома речовина (мідь), то можна за допомогою довідника знайти її густину. Щільність міді вважатимемо рівною Cu =8900 кг/м 3 . Для розрахунку всі величини відомі. Проведемо обчислення:

Відповідь.(кг)

Коротка теорія

Онлайн калькулятори

Копіювання матеріал із сайту можливе лише з дозволу адміністрації порталу та за наявності активного посилання на джерело.

http://www.webmath.ru/poleznoe/formules_21_2_massa_tela.php

Як знайти масу?

Багато хто з нас у шкільний час запитували: Як знайти масу тіла? Наразі ми спробуємо відповісти на це питання.

Знаходження маси через його обсяг

Вирішити задачу, як знайти масу речовини через її об'єм, досить легко. Для цього слід застосувати формулу питомої густини речовини

де p є питомою густиною речовини;

v - займаним обсягом.

Як міра маси будуть використовуватися грами, кілограми та тонни. Заходи обсягів: сантиметри кубічні, дециметри та метри. Питома щільність обчислюватиметься кг/дм, кг/м, г/см, т/м.

Таким чином, відповідно до умов завдання у нашому розпорядженні є бочка об'ємом двісті літрів. Це означає, що її обсяг дорівнює 2 м-коду.

Але ви хочете дізнатися, як знайти багато. З вищеназваної формули вона виводиться так:

Спочатку нам потрібно знайти значення р – питомої густини дизельного палива. Знайти це значення можна, використовуючи довідник.

У книзі ми бачимо, що р = 860,0 кг/м.

Потім отримані значення ми підставляємо формулу:

m = 860 * 2 = 1720,0 (кг)

Знаходження маси через щільність та об'єм

Дуже часто у практичних завданнях з фізики можна зустріти такі величини, як маса, щільність та обсяг. Щоб вирішити завдання, як знайти масу тіла, вам потрібно знати його об'єм і щільність.

Предмети, які вам будуть потрібні:

2) Калькулятор (комп'ютер).

3) Ємність для виміру.

Тепер потрібно вирішити задачу, як знайти масу відповідно до формули d = m/V, де

m є масою предмета (у кілограмах),

V є його обсягом (в кубічних метрах).

Таким чином, густина речовини є масою одиниці його обсягу.

Якщо вам необхідно знайти щільність матеріалу, з якого створено предмет, слід скористатися таблицею щільностей, яку можна знайти в стандартному підручнику з фізики.

Обсяг предмета обчислюється за формулою V = h * S, де

H – висота предмета (м),

S – площа основи предмета (м).

Знаючи обсяг V і щільність d предмета, можна легко знайти його масу за формулою m = d * V. Перед тим, як обчислити масу, потрібно привести всі вимірювальні одиниці в єдину систему, наприклад, в систему СІ, що є міжнародною вимірювальною системою.

Відповідно до вищеназваних формул можна зробити наступний висновок: для знаходження необхідної величини маси з відомим об'ємом і відомою щільністю потрібно помножити значення щільності матеріалу, з якого виготовлено тіло, на об'єм тіла.

http://fb.ru/article/50627/kak-nayti-massu

Залежить як від його розмірів, а й від речовини, з якого тіло складається. Так, тіла одного обсягу, виготовлені з різних речовин, мають різні маси, і назад: тіла, що мають однакові маси, виготовлені з різних речовин, мають різні об'єми.

Щільність тіла - залежність маси та об'єму

Наприклад, залізний куб з ребром 10 см має масу 7,8 кг, алюмінієвий куб тих самих розмірів має масу 2,7 кг, а маса такого ж куба з льоду 0,9 кг. Величина, що характеризує масу, що припадає на одиничний обсяг цієї речовини, називається щільністю. Щільність дорівнює частки від маси тіла та його обсягу, тобто.

ρ = m/V, де ρ (читається «ро») густина тіла, m - його маса, V об'єм.

У Міжнародній системі одиниць СІ густина вимірюється в кілограмах на кубічний метр (кг/м3); також часто використовуються позасистемні одиниці, наприклад грам на кубічний сантиметр (г/см3). Вочевидь, 1 кг/м3 = 0,001 г/см3. Зауважимо, що з нагріванні речовин їх щільність зменшується чи (рідше) збільшується, але це зміна настільки незначно, що з розрахунках їм нехтують.

Зробимо застереження, що щільність газів непостійна; коли йдеться про щільність якогось газу, зазвичай мається на увазі його щільність при 0 градусів за Цельсієм і нормальний атмосферний тиск (760 міліметрів ртутного стовпа).

Розрахунок маси та об'єму тіла

У повсякденному житті ми часто стикаємося з необхідністю розраховувати маси та обсяги різних тіл. Це зручно робити, використовуючи щільність.

Щільності різних речовин визначаються за таблицями, наприклад, густина води 1000 кг/м3, щільність етилового спирту 800 кг/м3.

З визначення густини слід, що маса тіла дорівнює добутку його густини та обсягу. Об'єм тіла дорівнює приватному від маси і щільності. Цим користуються при розрахунках:

m = ρ * V; або V = m/p;

гдн m маса даного тіла, ρ його густина, V об'єм тіла.

Розглянемо приклад такого розрахунку

Порожня склянка має масу m1=200 г. Якщо налити в неї води, її маса буде m2= 400 г. Яку масу матиме ця склянка, якщо налити стільки ж (за обсягом) ртуті?

Рішення.Знайдемо масу налитої води. Вона дорівнюватиме різниці маси склянки з водою і маси порожньої склянки:

mводи = m2-m1 = 400 г 200 г = 200 г.

Знайдемо обсяг цієї води:

V = m/ρв = 200 г/1 г/см3 = 200 см3 (рів щільність води).

Знайдемо масу ртуті у цьому обсязі:

mрт = ρртV = 13,6 г/см3 * * 200 см3 = 2720 р.

Знайдемо потрібну масу:

m = mрт + m1 = 2720 г + 200 г = 2920 р.

Відповідь:маса склянки з ртуттю дорівнює 2920 грамів.

Розглянемо складніший приклад розрахунку

Зливок з двох металів із щільностями ρ1 і ρ2 має масу m і обсяг V. Визначити обсяг цих металів у зливці.

Рішення.Нехай V1 обсяг першого металу, V2 обсяг другого металу. Тоді V1 + V2 = V; V1 = VV2; ρ1V1 + p2V2 = ρ1V1 + ρ2 (V V1) = m

У фактичних завданнях з фізики та математики найчастіше зустрічаються такі величини як обсяг, маса та густина. Знаючи щільність і об'єм тіла або речовини, можна знайти його масу .

Вам знадобиться

• - Комп'ютер або калькулятор;
• - Рулетка;
• - Мірна ємність;
• - Лінійка.

Інструкція

1. Як відомо, предмети, що мають один і той же обсяг, але зроблені з різних матеріалів, матимуть різну масу (дерево та метал, скло та пластмаса). Маси тіл, виготовлених з однієї і тієї ж речовини (без порожнеч), прямо пропорційні обсягу предметів, що розглядаються. Навпаки, безперервною величиною є відношення маси предмета до його обсягу. Ця величина носить найменування «щільність речовини. У майбутньому позначимо її літерою d.

2. З визначення, d=m/V, гдеm – маса предмета (кг),V - його обсяг (м3).Як видно з формули, щільність речовини – це маса одиниці його обсягу.

3. Дізнатися щільність речовини, з якого виготовлений предмет, можна з таблиці щільностей у додатку до підручника фізики або на сайті http://www.kristallikov.net/page15.html, де наведені щільності практично всіх існуючих речовин.

5. Якщо немає ймовірності з точністю виміряти геометричні розміри тіла, скористайтеся законом Архімеда. Для цього візьміть посудину, що має шкалу (або поділу) для вимірювання об'єму рідини, опустіть предмет у воду (в саму посудину, з поділами). Обсяг, на який збільшиться вміст судини, - і є обсяг зануреного в нього тіла.

6. Якщо відомі щільність d і обсяг V предмета, можна знайти його масу, користуючись формулою: m=V*d. Перед розрахунком маси наведіть усі одиниці виміру в одну систему, скажімо, у міжнародну систему виміру СІ.

7. Результат з наведених формул подальший: щоб отримати бажане значення маси, знаючи щільність і об'єм, необхідно помножити значення обсягу тіла на значення щільності речовини, з якої воно виготовлено.

Масу тілаЗазвичай визначають експериментально. Для цього беруть вантаж, ставлять його на ваги та отримують результат виміру. Але при вирішенні фізичних завдань, наведених у підручниках, вимірювання маси з об'єктивних причин неможливо, але є ті чи інші дані про тіло. Знаючи ці дані, можна визначити масу тіланеявно шляхом розрахунків.

Інструкція

1. У шкільних курсах фізики, хімії, астрономії можна зустріти уявлення маси. За масою тілазнаходять обернені величини – об'єм, щільність, силу. Маса - кількісний показник речовини, тому в задачах з хімії кількість речовини знаходять, виходячи з маси. Маса залежить від властивостей речовини, з якої складається тіло, а також від числа цієї речовини. Вибирають їх залежно від цього, які інші фізичні величини задані задачі. Розглянемо всякий випадок окремо.

2. Найвідоміший метод знаходження маси тіла- Це її розрахунок на підставі обсягу та щільності. Щоправда, у низці завдань перед визначенням маси доводиться розраховувати сам обсяг, керуючись іншими геометричними коляціями тіла. Скажімо, для циліндра зі знаменитими площею основи і висотою, виготовленого з речовини з вестимою щільністю, маса дорівнюватиме: m=?*V=?*S*h, де Vцил.=S*h, ? - щільність, S - площа основи циліндра, h - висота циліндра. Якщо ж обсяг зазначений у задачі прямо, для знаходження маси його досить примітивно помножити на щільність:

3. Інший розділ фізики, де доводиться розраховувати масу – динаміка. Традиційно в ньому вивчається взаємодія між тілами, дія зовнішніх сил на тіла, стан тіл за рівномірного руху. Будь-яке тіло силою F отримує прискорення при взаємодії з іншим тілом. При цьому воно деяку масу m. Маси пов'язані з силою подальшим співвідношенням:F=m*a, де a – прискорення заданого тіла; m-маса тілаЗвідси можна дізнатися масу тіла:m=F/a

4. У підручниках з хімії ми зустрічаються уявлення кількості речовини та молярної маси. Через ці дві величини також можна виразити масу речовини. Від того що число речовини - це фізична величина, пропорційна числу частинок, з яких складається речовина, а молярна маса - маса одного молячи речовини, розрахувати масу заданої кількості цієї речовини дозволено подальшим чином: mв = Mв * nв, де Mв - молярна маса, nв -число речовини

Відео на тему

Корисна порада
Приклад задачі по знаходженню маси тіла. Можливий, дано невелику сталеву кулю радіусом R=5 см. Визначити масу кулі, якщо відомо, що p жел.= 7,8 мг/м^3. Спочатку виявіть об'єм кулі. Він дорівнює: V = 4? R ^ 2 = 4 * 3,14 * 25 = 314 см ^ 3 Маса розраховується подальшим чином:

густинає відношення маси до об'єму, що займає їй, – для твердих тіл, і відношенням молярної маси до молярного об'єму – для газів. У самому загальному вигляді обсяг (або молярний обсяг) буде ставленням маси (або молярної маси) до її густини. густинавестима. Що робити? Спочатку визначити масу, потім обчислити обсяг, після цього внести потрібні поправки.

Інструкція

1. Обсяг газу дорівнює відношенню добутку числа речовини, помноженого на його молярну масу - до вже відомої щільності. Іншими словами, навіть знаючи щільність, потрібно знати молярну масу газу та кількість речовини, тобто скільки у вас є моль газу. У тезі, знаючи, скільки моль газу у вас є, можна обчислити його обсяг, навіть не знаючи щільності - згідно із законом Авогадро, одна моль будь-якого газу займає обсяг 22,4 л. Якщо ж обов'язково обчислювати об'єм через щільність, то вам знадобиться дізнатися масу газу в невідомому поки що об'ємі.

2. Об'єм твердого тіла можна визначити, навіть не знаючи щільності, легко вимірявши його, а у разі важкої і дуже неправильної форми обсяг визначається, скажімо, за обсягом витісненої твердим тілом рідини. Втім, якщо потрібно обчислювати об'єм саме через густину, то об'єм твердого тіла є відношення маси тіла до його густини, а маса зазвичай визначається простим зважуванням. Якщо ж зважити тіло з якихось причин (скажімо, воно занадто велике або рухається) немислимо, то доведеться вдаватися до досить складних непрямих розрахунків. Наприклад, для тіла, що рухається, маса є відношення подвоєної кінетичної енергії до квадрата його швидкості, або відношення сили, прикладеної до тіла, до його прискорення. Для дуже великого тіла, що лежать, доведеться вдаватися до розрахунків по відношенню до маси Землі, із застосуванням гравітаційної безперервної і моменту обертання. Або ж - через обчислення питомої теплоємності речовини; у будь-якому разі вміння тільки щільності для обчислення обсягу буде незадовільним.

3. Обчисливши масу твердого тіла, можна визначити обсяг – простим розподілом маси на щільність.

Зверніть увагу!
1. Зазначені вище методи більш-менш застосовні лише у разі однорідності речовини, у тому числі складається тверде тело2. Наведені методи більш-менш застосовні у відносно тісному інтервалі температур – від мінус 25 до плюс 25 градусів Цельсія. При зміні агрегатного стану речовини щільність може змінюватися стрибкоподібно; у цьому випадку формули та способи обчислень будуть зовсім іншими.

Маса як фізична величина - це параметр, що характеризує силу дії тіла на гравітацію. Для розрахунку маси тіла в фізикипотрібно знати дві його величини: щільність матеріалу тіла та його об'єм.

Інструкція

1. Нехай поставлене якесь тіло об'ємом V і щільністю його речовини p. Тоді його масупідраховують так: m = p * V. Для наочності наводиться приклад: Нехай дано алюмінієвий брус об'ємом 5 куб. метрів. Щільність алюмінію становить 2700 кг/куб. метр. У такому разі маса бруска становитиме: m = 2700/5 = 540 кг.

Зверніть увагу!
Уявлення маси часто плутають з іншою, не менш рідкісною, фізичною величиною - вагою. Вага вимірюється у н/м? та характеризує силу, яка впливає на точку опори. Маса ж, за своєю природою, не має будь-якої точки опори, і впливає, як було помічено, лише на гравітацію Землі.

При вирішенні деяких фізичних завдань потрібно виявити густина тіла. Іноді щільність фізичного тіла необхідно визначити і на практиці, скажімо, для того, щоб дізнатися, потоне воно чи ні. До речі, тіло людини також можна віднести до фізичних тіл. Причому уявлення «щільності» людського тіла давним-давно вже узвичаїлося. Так «міцно збиту» людину традиційно називають «щільною», а того, хто має протилежну конституцію тіла – «пухлим».

Вам знадобиться

• калькулятор, ваги, лінійка, мірний кухоль, таблиця щільності речовин.

Інструкція

1. Щоб виявити щільність фізичного тіла, визначте, з якої речовини або матеріалу воно складається. Після цього візьміть таблицю щільності речовин та виявіть у ній відповідну речовину. Так, скажімо, якщо предмет виготовлений з алюмінію, його щільність дорівнюватиме 2,7 г/см?.

2. Якщо тіло складається з кількох речовин, то виявіть у відповідних таблицях щільність всього їх. Щоб виявити щільність тіла в сукупності, визначте внесок усієї речовини в утворення щільності предмета. Для цього визначте об'єм або масу всієї однорідної частини, а потім порахуйте масу та об'єм кожного тіла.

3. Нехай, скажімо, тіло складається з 2-х частин масою m1 та m2 відповідно. Щільність усієї частини – ?1 і ?2. Щоб виявити середню щільність тіла, виявіть загальний об'єм: V = V1 + V2 = m1 * ?1 + m2 * ?2, а потім поділіть на загальну масу тіла (m = m1 + m2): ? = V / m = (m1 * ?1 + m2 * ?2) / (m1 + m2), де: V - загальний об'єм тіла; V1 і V2 - об'єм першої та 2-ї частини тіла відповідно; m - загальна маса тіла ;m1 і m2 - маса першої та 2-ї частини тіла відповідно;? - Середня щільність тіла; ? 1 і? 2 - щільність першої та 2-ї частини тіла відповідно.

4. Якщо відомі обсяги (V1 і V2) всієї частини тіла, а також їх густини, для обчислення густини тіла скористайтеся аналогічною формулою:? = V / m = (V1 + V2) / (m1 + m2) = (V1 + V2) / (V1 / ?1 + V2 / ?2). Позначення параметрів ті самі, що й у попередній формулі.

5. Якщо матеріал (речовина), з якого складається тіло, невідомий або має непостійну щільність (скажімо, дерево, щільність якого залежить від вологості), щоб виявити його щільність, визначте його об'єм і поділіть на масу. Тобто, скористайтеся формулою:? = V / m. Для цього, фінально, доведеться порахувати або виміряти об'єм і масу тіла, але такий спосіб дасть найточніший результат. Якщо тіло має форму примітивної геометричної фігури, порахуйте його об'єм, скориставшись відповідними формулами стереометрії. Об'єм важких тіл визначте через об'єм витісненої ними рідини. Масу тіла виявіть за допомогою зважування.

Порада 6: Як виявити масу, якщо відомі об'єм та щільність

Маса якогось тіла є його найважливішою фізичною коляцією. У нинішній фізичної науці є розмежування думки "маса": гравітаційна маса (як ступінь впливу тіла на земну гравітацію) і інертна маса (яке зусилля знадобиться для того, щоб вивести тіло зі стану інерції). У будь-якому випадку виявити масудуже легко, якщо знамениті густината об'єм тіла.

Інструкція

1. У тому випадку, якщо у тіла відомі такі показники, як його об'єм (V) та густина(p), то розрахунку маси тіла знадобиться застосовувати формулу: m = p*V.

2. Для наочності можна навести приклад. Потрібно виявити масубетонної плити, чий об'єм становить 15 м?. Рішення: для знаходження маси бетонної плити потрібно знати тільки його густина. Для того, щоб дізнатися цю інформацію, необхідно користуватися таблицею щільностей різних речовин.

3. Відповідно до цієї таблиці густинабетону становить 2300 кг/м². Тоді для того, щоб виявити масубетонної плити, знадобиться зробити примітивну алгебраїчну дію: m = 15 * 2300 = 34500 кг, або 34.5 тонн. Результат: маса бетонної плити складає 34.5 тонн

4. Вимірювання маси традиційним способом відбувається з допомогою однієї з найдавніших приладів суспільства – з допомогою ваг. Це відбувається внаслідок зіставлення маси тіла за допомогою еталонної маси вантажу – гир.

Зверніть увагу!
Проводячи розрахунок за зазначеною вище формулою, потрібно осмислювати, що таким чином упізнається маса спокою цього тіла. Цікавий факт того, що багато простих частинок володіють вагається масою, яка залежить від швидкості їх руху. Якщо елементарна частка рухається зі швидкістю тіла, то ця частка є безмасовою (скажімо, фотон). Якщо ж швидкість руху частинки нижче швидкості світла, то така частка називається громіздкою.

Корисна порада
При вимірі маси ніколи неможливо забувати, якою системі буде дано фінальний результат. Мається на увазі, що в системі СІ маса вимірюється в кілограмах, тоді як у системі СГС маса вимірюється в грамах. Також маса вимірюється у тоннах, центнерах, каратах, фунтах, унціях, пудах, а також у багатьох інших одиницях залежно від країни та культури. У нашій країні, наприклад, масу давно вимірювали в пудах, берківцях, золотниках.

У вас є двосотлітрова бочка. Ви плануєте її повністю заправити дизельним паливом, яке використовуєте для опалення своєї міні-котельні. А скільки вона важитиме, наповнена соляром? Тепер обчислимо.

Вам знадобиться

• - Таблиця питомої щільності речовин;
• – знання виготовляти найпростіші математичні обчислення.

Інструкція

1. Щоб виявити масу речовини за його обсягом, скористайтеся формулою питомої щільності речовини. Масу рахуватимемо в грамах, кілограмах і тоннах. Об'єми в кубічних сантиметрах, дециметрах та заходах. І питому щільність, відповідно, в г/см3, кг/дм3, кг/м3, т/м3.

2. Виходить, за умовами завдання, у вас є двосотлітрова бочка. Це означає: бочка місткістю 2 м3. Двохсотлітровий її називають, так як води, з її питомою щільністю, що дорівнює одиниці, в таку бочку входить 200 літрів. Вас хвилює маса. Отже виводьте її у поданій формулі на перше місце. Виявіть його за довідником. Ще простіше – задати пошук запиту в інтернеті «питома щільність дизельного палива».

3. Виявили: щільність літнього дизельного палива при t = +200 С – 860 кг/м3.Підставляйте значення у формулу: m = 860*2 = 1720 (кг)1 тонна та 720 кг – стільки важать 200 літрів літнього дизельного палива. Завісивши заздалегідь діжку, можна розрахувати загальну вагу і прикинути потужність стелажу під діжку з соляром.

4. У сільській місцевості придатним буває заздалегідь розрахувати масу необхідних по кубатурі дров, щоб визначитися з вантажопідйомністю транспорту, у якому доставлятимуться ці дрова. Наприклад, вам на зиму потрібний мінімум 15 куб. метрів березових дров. Шукайте у довідковій літературі густину березових дров. Це: 650 кг/м3. Обчислюйте масу, підставивши значення в ту саму формулу питомої щільності.

Відео на тему

Зверніть увагу!
Старші люди більш знайомі з поданням питомої ваги. Питома густина речовини – це те саме, що й питома вага.

Бувають обстановки, коли потрібно обчислити масу рідини, що міститься в якійсь ємності. Це можливо і під час навчального заняття в лабораторії, і в ході вирішення побутової проблеми, скажімо, при ремонті або фарбуванні.

Інструкція

1. Найлегший спосіб - вдатися до зважування. Спочатку зважте ємність разом з рідиною, потім перелийте рідину в іншу ємність, відповідну за розмірами, і зважте порожню тару. А після цього залишається лише відняти з більшого значення менше, і ви отримаєте результат. Вочевидь, цього способу можна вдаватися, лише маючи справу з нев'язкими рідинами, які після переливу мало залишаються на стінах і днище першої ємності. Тобто, якесь число і тоді залишиться, але воно буде настільки небагато, що їм дозволено знехтувати, на точності обчислень це приблизно не позначиться.

2. А якщо рідина в'язка, скажімо, гліцерин? Як тоді визначити її масу? В цьому випадку вам потрібно знати її щільність (?) і об'єм (V), що займає. А далі вже все просто. Маса (М) обчислюється за формулою М = V?. Вочевидь, перед обчисленням необхідно перевести співмножники в цілісну систему одиниць.

3. густина рідиниможна знайти у фізичному чи хімічному довіднику. Але класніше скористатися вимірювальним приладом – щільним (денситометром). А обсяг можна визначити, знаючи форму і габаритні розміри ємності (якщо вона має правильну геометричну форму). Скажімо, якщо той же гліцерин знаходиться в циліндричній бочці з діаметром основи d і висотою h, то об'єм бочки обчислюється за такою формулою: ?d^2h/4.

4. Уявімо, вам задане таке завдання. В ході лабораторного експерименту, рідина масою m, що знаходиться в ємності калориметра і має теплоємність, була нагріта від початкової температури t1 до фінальної температури t2. На даний нагрівання було витрачено число теплоти, що дорівнює Q. Яка маса цієї рідини ?

5. Всі величини, крім m, відомі, втратами тепла під час експерименту можна знехтувати. У обчисленні немає нічого важкого. Потрібно лише пригадати формулу, що поєднує число теплоти, масу рідини, її теплоємність та різницю в температурах. Вона така: Q = mc(t2-t1). Отже, маса рідиниобчислюється за такою формулою: m = Q/c(t2-t1). Підставивши в формулу величини, що вам ведуть, ви легко обчислите масу рідини m.

Значення безперервної Планки, що позначається буквою h, визначено експериментально в лабораторних умовах з точністю до десяти знаків пізніше за кому. Поставити навичку за її визначенням можна і у фізичному кабінеті, але точність буде набагато менше.

Вам знадобиться

• – фотоелемент із зовнішнім фотоефектом;
• - Джерело світла з монохроматором;
• – плавно регульоване джерело живлення на 12 В;
• - вольтметр;
• - Мікроамперметр;
• - лампа на 12, 0,1 А;
• - калькулятор, який працює з числами, представленими в експоненційній формі.

Інструкція

1. Використовуйте для навички фотоелемент із зовнішнім фотоефектом. Елемент із внутрішнім фотоефектом (тобто не вакуумний, а напівпровідниковий) не підійде. Випробуйте його на придатність для проведення навички, для чого підключіть до мікроамперметра невимушено, дотримуючись полярності. Направте на нього світло – стрілка має відхилитися. Якщо цього не станеться, використовуйте інший фотоелемент.

2. Не змінюючи полярності підключення ні фотоелемента, ні мікроамперметра, розірвіть ланцюг і включіть у його обрив регульоване джерело живлення, вихідна напруга якого можна плавно змінювати від 0 до 12 В (з двома ручками для зухвалого і точного регулювання). Увага: включати це джерело слід над прямої, а зворотній полярності, щоб він своєю напругою не збільшував, а скорочував струм через елемент. Паралельно йому підключіть вольтметр – зараз у полярності, що відповідає позначенням на джерелі. Цього можна не робити, якщо в блоці є вбудований вольтметр. Також підключіть паралельно виходу навантаження, скажімо, у вигляді лампи на 12, 0,1 А, на випадок, якщо внутрішній опір джерела великий. Світло лампи потрапляти на фотоелемент не повинно.

3. Встановіть напругу джерела на нуль. Направте у фотоелемент потік світла із джерела з монохроматором, виставивши довжину хвилі близько 650 нанометрів. Плавно збільшуючи напругу джерела живлення, досягайте, щоб струм через мікроамперметр став рівним нулю. Залиште регулятор у цьому положенні. Запишіть показання вольтметра та шкали монохроматора.

4. Виставте на монохроматорі довжину хвилі близько 450 нанометрів. Трохи збільште вихідну напругу джерела живлення, щоб струм через фотоелемент знову став рівним нулю. Запишіть нові показання вольтметра та шкали монохроматора.

5. Обчисліть частоту світла у герцах для першого та другого навичок. Для цього поділіть швидкість світла у вакуумі, що дорівнює 299792458 м/с, на довжину хвилі, заздалегідь переведену з нанометрів у метри. Для простоти вважайте показник заломлення повітря 1.

6. Відніміть більшу напругу з меншої. Підсумок помножте на заряд електрона, що дорівнює 1,602176565(35)·10^(?19) кулона (Кл), а після цього поділіть на результат віднімання більшої частоти з меншої. Вийде безперервна Планка, виражена в джоулях, помножених на секунду (Дж·с). Якщо вона буде близька до офіційного значення, що дорівнює 6,62606957(29)·10^(-34) Дж·с, досвід можна вважати поставленим позитивно.

Відео на тему

Зверніть увагу!
Будьте обережні при роботі з електричним обладнанням.

У хімії не обійтися без маси речовин. Адже це один із найважливіших параметрів хімічного елемента. Про те, як знайти масу речовини у різний спосіб, ми розповімо Вам у цій статті.

Насамперед необхідно знайти потрібний елемент, скориставшись таблицею Менделєєва, яку можна завантажити в Інтернеті або купити. Дробові числа під знаком елемента – це його атомна маса. Її треба помножити на індекс. Індекс показує, скільки молекул елемента міститься у цьому речовині.

1. Коли Ви маєте складну речовину, потрібно помножити атомну масу кожного елемента речовини на його індекс. Тепер необхідно скласти отримані Вами атомні маси. Вимірюється така маса в одиницях грам/моль (г/моль). Як знайти молярну масу речовини, ми покажемо на прикладі обчислення молекулярної маси сірчаної кислоти та води:

   H2SO4 = (H) * 2 + (S) + (O) * 4 = 1 * 2 + 32 + 16 * 4 = 98г/моль;

   Н2О = (H) * 2 + (O) = 1 * 2 + 16 = 18г / моль.

   Молярна маса простих речовин, які складаються з одного елемента, розраховується таким же способом.

2. Можна обчислити молекулярну масу за наявною таблицею молекулярних мас, яку можна завантажити в мережі Інтернет або придбати в книгарні
3. Можна розрахувати молярну масу за допомогою формул та прирівняти її до молекулярної маси. Одиниці виміру у своїй необхідно змінити з «г/моль» на «а.е.м.».

   Коли, наприклад, Вам відомі об'єм, тиск, маса та температура за шкалою Кельвіна (якщо Цельсія, то необхідно перекласти), то дізнатися, як знайти молекулярну масу речовини можна, скориставшись рівнянням Менделєєва-Клайперона:

   M = (m * R * T) / (P * V),

   де R – це універсальна газова постійна; M – це молекулярна (молярна маса), а.е.м.

4. Вирахувати молярну масу можна за допомогою формули:

   де n – це кількість речовини; m – це маса даної речовини. Тут необхідно висловити кількість речовини з допомогою обсягу (n = V/VM) чи числа Авогадро (n = N/NA).

5. Якщо дано значення обсягу газу, знайти його молекулярну масу можна, взявши герметичний балон з відомим обсягом і відкачавши з нього повітря. Тепер потрібно зважити балон на терезах. Далі, закачати газ і знову зважити. Різниця мас порожнього балона та балона з газом – це маса потрібного нам газу.
6. Коли Вам потрібно провести процес кріоскопії, необхідно вирахувати молекулярну масу за формулою:

   M = P1*Ek*(1000/Р2*Δtk),

   де P1 – це маса розчиненої речовини, г; P2 – це маса розчинника, г; Ek - це кріоскопічна стала розчинника, дізнатися яку можна з відповідної таблиці. Ця постійна різна для різних рідин; Δtk – це різниця температур, яку вимірюють за допомогою термометра.

Тепер Ви знаєте, як знайти масу речовини, будь вона простою або складною, в будь-якому агрегатному стані.

У хімії та фізиці часто трапляються завдання, в яких необхідно обчислити масу речовини, знаючи її обсяг. Як знайти масу через об'єм. У цьому вам допоможе таблиця густин, оскільки щоб знайти масу, необхідно знати і густину, і обсяг речовини.

Якщо за умов завдання не вказана щільність, можна подивитися в таблицю, в якій є такі дані про кожну речовину. В ідеалі, звичайно, необхідно вивчити таку таблицю, але можна звернутися до підручника з хімії.

Правило говорить, що обсяг речовини, множень на його щільність, дорівнює масі цієї речовини. З цього правила виводиться формула маси через обсяг. Вона має такий вигляд: m = V*p. Де m – маса, V – об'єм, а p – щільність. Знаючи число, яке дорівнює обсягу, можна подивитися число, яке дорівнює щільності, помножити дані. Так можна одержати масу.

Приклад обчислення

Наприклад, дано обсяг 5 мл. Об'єм речовини обчислюється в таких одиницях, як літри та мілілітри. Речовина, масу якої потрібно знайти, – желатин. Подивившись у таблиці, можна побачити, що його густина дорівнює 1,3 г./мл. Тепер скористайтесь формулою. Об'єм V дорівнює 5 мл. Потрібно помножити 5 мл. на 1,3 г/мл. Тобто: 5 * 1,3 = 6,5 грам. Значить m - вага дорівнює 6,5 грам. Чому саме грам: при множенні обсягу на щільність, ми маємо такі одиниці як міліграми. Їх скорочуємо, залишаються грами, які й позначають масу.

Можна скористатися іншим способом. Необхідно знати чи мати під рукою таблицю Менделєєва. Цей метод має на увазі використання молярної маси речовини (у таблиці). Необхідно знати формулу, яка свідчить, що маса речовини дорівнює добутку обсягу молярну масу. Тобто m = V * M, де V - обсяг цієї речовини, а М - його молярна маса.