Масса тела. Единицы массы

Скорости, с которыми покоящиеся вначале тела будут двигаться после взаимодействия, могут или значительно отличаться друг от друга (скорости пули и ружья), или быть почти одинаковыми (скорости человека и небольшой лодки). Чем это можно объяснить?

Посмотрим еще раз, как происходит взаимодействие тележек, но теперь для опыта используем разные тележки (рис. 41). После пережигания нити тележки разъедутся с разными скоростями. Это происходит потому, что тележки обладают разными массами. Тележка, которая после взаимодействия движется с меньшей скоростью, имеет большую массу. Скорости тел после взаимодействия можно измерить. По этим скоростям сравнивают массы взаимодействующих тел. Например, скорости тележек до взаимодействия равны нулю, после взаимодействия скорость одной тележки 20 см/с, скорость другой — 40 см/с. Так как скорость второй тележки в 2 раза больше скорости первой, то ее масса в 2 раза меньше массы первой тележки.

Если же после взаимодействия тележек скорости их одинаковы, то, значит, одинаковы и их массы. Этот случай мы наблюдали в опыте с одинаковыми тележками (рис. 38).

Когда человек прыгает из лодки на берег, то происходит взаимодействие лодки и человека. Лодка приобретает скорость, направленную в сторону, противоположную прыжку человека. Если масса лодки больше массы человека, то ее скорость будет меньше скорости прыгнувшего человека. Если массы, лодки и человека одинаковы, то и скорости их после взаимодействия будут одинаковыми.

При рассмотрении взаимодействия тел мы ознакомились с физической величиной, называемой массой тела. Понятие массы будет раскрываться по мере дальнейшего изучения физики. Пока же нужно запомнить, что каждое тело — человек, стол, Земля, капля воды — обладает массой и сравнивать массы тел можно по скоростям, приобретенным покоящимися телами при их взаимодействии.

За единицу массы принят килограмм — 1 кг.

Килограмм — это масса эталона (тщательно изготовленного образца). Эталон отлит из сплава двух металлов: платины и иридия. Международный эталон килограмма (рис. 42) хранится во Франции в г, Севре, близ Парижа. С эталона массы с большой точностью изготовлены копии для других стран.

В практике используются также единицы массы, большие или меньшие килограмма: тонна (т), грамм (г), миллиграмм (мг).

1 т = 1000 кг, 1 г = 0,001 кг, 1 мг = 0,000001 кг.

Современная физика располагает совершенными способами измерений, которые позволяют с большой точностью определять размеры и массы мельчайших частиц вещества — молекул. В настоящее время определены массы молекул всех веществ. Наименьшую массу имеет молекула водорода. Ее масса равна 0,0000000000000000000000033 г, или 33/10²⁵. Если кончиком тонко отточенного карандаша нанести на бумагу точку, то масса графита, оставшегося на бумаге, будет в миллионы раз больше массы этой молекулы.

Масса молекулы ртути в 100 раз, кислорода — в 16 раз, воды — в 9 раз больше массы молекулы водорода.

Вопросы. 1. Опишите опыт по взаимодействию двух разных тележек. 2. Какая из этих тележек обладает большей массой? 3. Приведите пример, из которого видно, как сравнивают массы тел по приобретенным ими скоростям, 4. Что принято за единицу массы? 5. Какие еще единицы массы вы знаете?

Упражнения. 1. Почему небольшая лодка при прыжке человека с нее отходит назад 10 почти с такой же скоростью, с какой выпрыгивает человек? 2. При выстреле из ружья его следует плотно прижимать к плечу. Почему скорость отдачи при этом уменьшается? 3. При изготовлении охотничьих патронов учитывают массу ружья: для легких ружей заряд дроби делают меньше, чем для тяжелых. Объясните почему. 4. Человек выпрыгнул с неподвижной лодки со скоростью 5 м/с, лодка при этом отошла со скоростью 0,5 м/с. Во сколько раз масса лодки больше массы человека? .