Номер 8, страница 64 - гдз по физике 7 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Движение и взаимодействие тел. Параграф 17. Взаимодействие тел. Масса. Вопросы - номер 8, страница 64.

Условие.

8. Какие способы определения массы вы знаете? В каких случаях они применяются?

Решение.

Существует несколько способов определения массы тела, выбор которых зависит от условий измерения, требуемой точности и природы самого объекта.

1. Взвешивание на рычажных весах (прямое сравнение с эталоном)

Этот метод основан на сравнении массы измеряемого тела с массой эталонных гирь. На одну чашу рычажных весов помещают тело, а на другую — гири до тех пор, пока весы не придут в равновесие. В состоянии равновесия силы тяжести, действующие на тело и гири, равны. Так как ускорение свободного падения $\text{g}$ одинаково для обеих чаш, то и их массы равны. Этот способ позволяет измерить гравитационную массу.
Применение: используется для точных измерений в лабораториях (аналитические весы), в торговле, в медицине, где важна высокая точность.

Ответ: Массу определяют путем сравнения с эталонной массой (гирями) на рычажных весах; применяется для точных измерений в науке, торговле и медицине.

2. Измерение с помощью пружинных весов (динамометра)

Этот метод измеряет не массу напрямую, а вес тела $\text{P}$ — силу, с которой тело действует на опору или подвес. Массу $\text{m}$ затем находят из соотношения $P = mg$, где $\text{g}$ — ускорение свободного падения. Шкала пружинных весов (динамометра) обычно сразу проградуирована в единицах массы (килограммах или граммах) для удобства.
Применение: применяется в быту (кухонные, напольные весы), в промышленности, на складах для быстрых, но менее точных, чем на рычажных весах, измерений. Точность зависит от постоянства значения $\text{g}$ в месте измерения.

Ответ: Массу определяют по весу тела, измеряемому пружинными весами, по формуле $m=P/g$; применяется в быту и промышленности для быстрых измерений.

3. Расчетный метод (через плотность и объем)

Если известны объем тела $\text{V}$ и плотность вещества $\rho$, из которого оно состоит, то массу можно вычислить по формуле $m = \rho \cdot V$. Объем можно измерить (например, с помощью мерного цилиндра для жидкости) или рассчитать (для тел правильной геометрической формы).
Применение: этот способ удобен для определения массы однородных тел, жидкостей и газов. Также он используется для оценки массы очень больших объектов, которые невозможно взвесить, например, массы воды в бассейне или нефти в цистерне.

Ответ: Массу вычисляют по формуле $m = \rho \cdot V$, зная объем и плотность; применяется для однородных тел, жидкостей, газов и крупных объектов, которые сложно или невозможно взвесить напрямую.

4. Инерционный метод (на основе второго закона Ньютона)

Этот метод определяет инертную массу тела, то есть меру его инертности. К телу прикладывают известную силу $\text{F}$ и измеряют вызванное ею ускорение $\text{a}$. Массу находят из второго закона Ньютона: $m = F/a$.
Применение: этот способ незаменим в условиях невесомости (например, на борту космической станции для измерения массы космонавтов), где гравитационные методы не работают. Также используется в динамических экспериментах.

Ответ: Массу определяют из второго закона Ньютона $m=F/a$ по известной силе и измеренному ускорению; применяется в условиях невесомости и в динамике.

5. Гравитационный метод (на основе закона всемирного тяготения)

Массу крупных астрономических объектов (планет, звезд, галактик) определяют по их гравитационному воздействию на другие тела. Например, зная период обращения $\text{T}$ спутника вокруг планеты и радиус его орбиты $\text{R}$, можно вычислить массу планеты $\text{M}$ по формуле, вытекающей из закона всемирного тяготения: $M = \frac{4\pi^2 R^3}{GT^2}$, где $\text{G}$ — гравитационная постоянная.
Применение: используется исключительно в астрономии и астрофизике для определения масс небесных тел.

Ответ: Массу небесных тел определяют по их гравитационному взаимодействию с другими телами; применяется в астрономии.