«масса-мера инертности тела. сила-мера взаимодействия тел»

Килограмм и постоянная Планка

См. также: Изменения определений основных единиц СИ (2018)

Связь между массой и постоянной Планка с теоретической точки зрения определяется двумя формулами. Эквивалентность массы и энергии связывает энергию E{\displaystyle E} и массу m{\displaystyle m}:

 E=mc2,{\displaystyle \ E=mc^{2},}

где c{\displaystyle c} — скорость света в вакууме. Постоянная Планка h{\displaystyle h} связывает квантовое и традиционное понятия энергии:

E=hν,{\displaystyle E=h\nu ,}

где ν{\displaystyle \nu } — частота.

Эти две формулы, найденные в начале XX века, устанавливают теоретическую возможность измерения массы через энергию индивидуальных фотонов, но практические эксперименты, позволяющие связать массу и постоянную Планка, появились лишь в конце XX века.

Весы Киббла

Весы Киббла использовались с середины 1970-х годов для измерения величины постоянной Планка. Сотрудники Национального института стандартов США П. Мор (англ. Peter Mohr) и Б. Тэйлор (англ. Barry Taylor) в 1999 году предложили, наоборот, зафиксировать величину постоянной Планка и определять с помощью этих весов массу. Посмертно названные в честь изобретателя, Б. Киббла (англ.)русск., весы Киббла — это усовершенствование токовых весов, они представляют собой электромеханический инструмент, где масса вычисляется через электрическую мощность:

U1I2=mgv1,{\displaystyle U_{1}I_{2}=mgv_{1},}

где U1I2{\displaystyle U_{1}I_{2}} — произведение электрического тока I2{\displaystyle I_{2}} во время балансирования массы и напряжения U1{\displaystyle U_{1}} в процессе калибровки, gv1{\displaystyle gv_{1}} — произведение ускорения свободного падения g{\displaystyle g} и скорости катушки v1{\displaystyle v_{1}} во время калибровки весов. Если gv1{\displaystyle gv_{1}} независимо замерено с высокой точностью (практические особенности эксперимента также требуют высокоточного замера частоты), предыдущее уравнение по сути определяет килограмм в зависимости от величины ватта (или наоборот). Индексы у U1{\displaystyle U_{1}} и I2{\displaystyle I_{2}} введены с тем, чтобы показать, что это виртуальная мощность (замеры напряжения и тока делаются в разное время), избегая эффектов от потерь (которые могли бы быть вызваны, например, наведёнными токами Фуко).

Связь между ваттом и постоянной Планка использует эффект Джозефсона и квантовый эффект Холла:

поскольку I2=U2R{\displaystyle I_{2}={\frac {U_{2}}{R}}}, где R{\displaystyle R} — электрическое сопротивление, U1I2=U1U2R{\displaystyle U_{1}I_{2}={\frac {U_{1}U_{2}}{R}}};
эффект Джозефсона: U(n)=nf(h2e){\displaystyle U(n)=nf\left({\frac {h}{2e}}\right)};
квантовый эффект Холла: R(i)=1i(he2){\displaystyle R(i)={\frac {1}{i}}\left({\frac {h}{e^{2}}}\right)},

где n{\displaystyle n} и i{\displaystyle i} — целые числа (первое связано со ступенькой Шапиро, второе — фактор заполнения плато квантового эффекта Холла), f{\displaystyle f} — частота из эффекта Джозефсона, e{\displaystyle e} — заряд электрона. После подстановки выражений для U{\displaystyle U} и R{\displaystyle R} в формулу для мощности и объединения всех целочисленных коэффициентов в одну константу C{\displaystyle C}, масса оказывается линейно связанной с постоянной Планка:

m=Cf1f2hgv1{\displaystyle m=Cf_{1}f_{2}{\frac {h}{gv_{1}}}}.

Поскольку все остальные величины в этом уравнении могут быть определены независимо от массы, оно смогло быть принято за определение единицы массы после фиксации значения 6,62607015×10−34 Дж·с для постоянной Планка.

Примечания

Комментарии
  1. Написание kilogram является современной формой, используемой Международным бюро мер и весов, Национальным институтом стандартов и технологий (NIST), Национальным метрологическим бюро (англ. National Measurement Office) Великобритании, Национальным научно-исследовательским советом Канады, и Национальным институтом измерений (англ. National Measurement Institute) Австралии.
  2. Эта же директива определила литр как «единицу измерения объёма как для жидкостей, так и для твёрдых тел, которая равна объёму куба в десятую часть метра». Оригинальный текст: «Litre, la mesure de capacité, tant pour les liquides que pour les matières sèches, dont la contenance sera celle du cube de la dixièrne partie du mètre.»
  3. Современные измерения показывают, что температура, при которой вода имеет наибольшую плотность, составляет 3,984 °C. Однако учёные конца XVIII века использовали значение 4 °C.
  4. Временный эталон килограмма был изготовлен в соответствии с единственным неточным измерением плотности воды, сделанным ранее Антуаном Лавуазье и Рене Жюст Гаюи, которое показало, что один кубический дециметр дистиллированной воды при 0 °C имеет массу в 18 841 гран согласно французской системе мер (англ. Units of measurement in France), которой скоро предстояло исчезнуть. Более новое и аккуратное измерение, проведённое Лефёвром-Жино и Фабброни, показало, что масса кубического дециметра воды при температуре 4 °C составляет 18 827,15 гран
Источники
  1. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 61. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
  2. , https://www.bipm.org/utils/en/pdf/CGPM/Draft-Resolution-A-EN.pdf>
  3.  (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI) . BIPM. Дата обращения 11 ноября 2015.
  4.  (недоступная ссылка). Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Росстандарт. Дата обращения 28 февраля 2018.
  5.  (англ.). Resolution 1 of the 25th CGPM (2014). BIPM. Дата обращения 8 октября 2015.
  6.  (англ.). NIST. Дата обращения 18 ноября 2018.
  7. Fowler, HW; Fowler, F. G. The Concise Oxford Dictionary (англ.). — Oxford: Oxford University Press, 1964.
  8.  (фр.). Grandes lois de la République. Digithèque de matériaux juridiques et politiques, Université de Perpignan. Дата обращения 3 ноября 2011.
  9.  (недоступная ссылка). Oxford English Dictionary. Oxford University Press. Дата обращения 3 ноября 2011.
  10. . Oxford Dictionaries. Дата обращения 3 ноября 2011.
  11. . Weights and Measures Act 1985. Her Majesty’s Stationery Office (30 октября 1985). Дата обращения 6 ноября 2011.
  12. (PDF). Дата обращения 3 апреля 2011.
  13. (PDF). Дата обращения 3 апреля 2011.
  14. ↑  (фр.) (7 avril 1795). — «Gramme, le poids absolu d’un volume d’eau pure égal au cube de la centième partie du mètre, et à la température de la glace fondante.».
  15. .

  16. ↑ Килограмм / К. П. Широков // Кварнер — Конгур. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — ( :  / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 12).
  17.  (англ.). The BIPM watt balance. BIPM. Дата обращения 10 октября 2015.
  18. ↑  (англ.). Resolution 1 of the 24th CGPM (2011). BIPM. Дата обращения 11 ноября 2015.
  19.  (недоступная ссылка). Дата обращения 8 октября 2015.
  20.  (англ.). Resolution 1 of the 25th CGPM (2014). BIPM. Дата обращения 11 ноября 2015.

Масса — это не мера инертности, а величина…

Обсуждение новых теорий по физике.

Правила форумаНаучный форум «Физика»

Комментировать

Сообщений: 98
• • … , , , 7, , ,

Комментарий теории:  chichigin » 24 июн 2011, 16:34

То , что, уважаемый «dreamer», такого Вашего сообщения №16 в данной теме » Пропорционально массам» не существует, а Вы, извините, занимаетесь пустопорожней хфилософией, в которой, как видно, изрядно поднаторели.Не можете Вы привести свои обоснования определения массы, вотвсе » кружите и кружите», потому как иначе у Вас, уважаемый «dreamer»,иначе «доказать» значимость своей точки Зрения никак не получается,а жаль.

Код ссылки на тему, для размещения на персональном сайте | Показать
Код:
chichigin
Сообщений: 1356
Зарегистрирован: 17 окт 2010, 11:11
Благодарил (а): раз.
Поблагодарили: раз.

Комментарий теории:  dreamer » 24 июн 2011, 16:56

Значит у Вас ,глубокоуважаемый «chichigin» ,из компьютера мое сообщение №16 от 21 мая 2011 года в теме «Пропорционально массам» украли злоумышленники.В целом мотив Ваших действий мне понятен.А диалог приобретает характер общения слепого с глухим.

dreamer
Сообщений: 4851
Зарегистрирован: 15 окт 2010, 14:43
Благодарил (а): раз.
Поблагодарили: раз.

Комментарий теории:  chichigin » 24 июн 2011, 17:19

Хватить заниматься пустопорожней хфилософией в чужой теме,уважаемый «dreamer».Переходите в свою тему , «Пропорционально массам». и покажите своиобоснования, которых нет.

chichigin
Сообщений: 1356
Зарегистрирован: 17 окт 2010, 11:11
Благодарил (а): раз.
Поблагодарили: раз.

Комментарий теории:  Борис Шевченко » 22 июл 2011, 14:24

Ответ на комментарий № 34 и 35. Уважаемые dreamer и Виктор Янович. В том то и дело, что проблема существует, так как граммы на разных планетах могут быть разные. Если взять за эталон массы массу электрона то это буде слишком мелкая единица, так как уже нуклон в 1900 раз больше электрона. Однако учитывая тесную количественную связь между электроном и протоном, можно внести (для смеха) меру массы называемую «прото», что эквивалентно массе протона. Тогда в любом месте Вселенной была бы единая мера определения массы тел, так я считаю, что масса всё-таки, определяет количество вещества.

Борис Шевченко
Сообщений: 19796
Зарегистрирован: 24 фев 2011, 13:20
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: раз.

Комментарий теории:  guryan » 10 дек 2011, 21:11

Масса — это величина, определяющая положение материального объекта в потенциальном поле.

guryan
Сообщений: 154
Зарегистрирован: 26 ноя 2011, 20:40
Благодарил (а): раз.
Поблагодарили: раз.

Комментарий теории:  guryan » 29 дек 2011, 16:55

Уважаемый Борис.Масса, сама по себе, не имеет веса. Вес или масса- это одно и тоже и она определяется положением в потенциальном поле земли. Это просто сила, с которой тело притягивается к земле. Любая сила порождает ускорение. Даже если тело находится в состоянии свободного падения(невесомости), любая попытка (действие силы) воздействовать на него, приводит к ускорению, что ощущается как инерция. Поэтому гравитационная и инерциальная массы — это одна и та же величина.

guryan
Сообщений: 154
Зарегистрирован: 26 ноя 2011, 20:40
Благодарил (а): раз.
Поблагодарили: раз.

Комментарий теории:  che » 30 дек 2011, 17:06

Интересный вопрос! Следует ли Вас понимать так, что материальное тело есть нечто в роде сосуда, который может содержать (а может и не содержать?) нечто, не являющееся этим телом?

che
Сообщений: 12567
Зарегистрирован: 25 авг 2010, 18:50
Благодарил (а): раз.
Поблагодарили: раз.

Комментировать

Сообщений: 98
• • … , , , 7, , ,

Похожие темы
Ответов
Просмотров
Последнее сообщение

  • Масса -мера количества вещества?
    Ivanesphilosof » 30 дек 2019, 10:26
    0 Просмотров
    Последнее сообщение Ivanesphilosof
    30 дек 2019, 10:26
  • Еще раз об инертности тел.
    chichigin » 20 янв 2016, 15:20
    2 Просмотров
    Последнее сообщение chichigin
    20 янв 2016, 15:20
  • Масса. Что такое масса.
    … , , Алсынбаев Хуснулла » 19 май 2019, 16:04
    7496 Просмотров
    Последнее сообщение bocharov
    16 окт 2019, 15:43
  • Почему увеличивается масса?
    pinopa » 06 фев 2016, 12:45
    1329 Просмотров
    Последнее сообщение pinopa
    07 фев 2016, 09:55
  • масса инерционная и гравитационная
    … , , nik-30 » 01 май 2011, 13:06
    25139 Просмотров
    Последнее сообщение Борис Шевченко
    03 окт 2012, 10:37

ФизикаУчебник для 10 класса

Основные и производные единицы физических величин

В кинематике мы пользовались двумя основными физическими величинами — длиной и временем. Для единиц этих величин установлены соответствующие эталоны, сравнением с которыми определяется любая длина и любой интервал времени. Единицей длины является метр, а единицей времени — секунда. Все другие кинематические величины не имеют эталонов единиц.

Единицы таких величин называются производными. Связь производных единиц с единицами основных величин в кинематике вытекает из самих определений производных величин.

При переходе к динамике мы должны ввести еще одну основную единицу и установить ее эталон. Дело в том, что второй закон Ньютона содержит две новые, динамические величины — силу и массу. Ни одну из этих величин нельзя выразить только через кинематические величины.

С равным правом можно считать основной величиной как силу, так и массу. Выбрав для единицы одной из этих величин эталон, получают единицу для другой, используя второй закон Ньютона. Соответственно получаются две различные системы единиц.

Вводя понятие силы, мы говорили о том, что в качестве эталона единицы силы можно взять пружину, растянутую определенным образом. Однако практически такой эталон силы неудобен, так как, во-первых, трудно изготовить две пружины с совершенно одинаковыми свойствами, а во-вторых, упругие свойства пружин могут несколько изменяться с течением времени и в зависимости от окружающих условий, например от температуры. Лучше в качестве единицы силы взять силу, с которой Земля притягивает определенную эталонную гирю.

Международная система единиц

В настоящее время наиболее широко в физике и технике применяется система единиц, в которой в качестве основной величины взята не сила, а масса. Единица же силы устанавливается на основе второго закона Ньютона.

В Международной системе единиц (СИ)(1) за единицу массы — один килограмм (1 кг) — принята масса эталонной гири, выполненной в форме прямого цилиндра высотой 39 мм, равной диаметру, из сплава платины и иридия. Эталон килограмма хранится в Международном бюро мер и весов в Севре, близ Парижа. Точные копии этой гири имеются во всех странах. Приближенно массу 1 кг имеет 1 л воды при комнатной температуре. Легко осуществимые способы сравнения массы любого тела с массой эталона путем взвешивания мы рассмотрим позднее.

За единицу силы в Международной системе единиц принимается сила, которая телу массой 1 кг сообщает ускорение 1 м/с2.

Эта единица силы называется ньютоном (сокращенно — Н). Единица силы — ньютон — выражается через основные единицы СИ так:

1Н = 1 кг • 1 м/с2 = 1 кг • м/с2.

Другие системы единиц

Длительное время в физике использовалась и достаточно широко используется в настоящее время (особенно в теоретической физике) система единиц СГС.

За единицу длины в этой системе принят сантиметр (1 см = 10-2 м), за единицу массы — грамм (1 г = 10-3 кг), а единицей времени служит секунда (1с).

За единицу силы в системе СГС принимается сила, которая телу массой 1 г сообщает ускорение 1 см/с2. Эта единица называется диной (1 дин).

Так как 1 г = 0,001 кг, а 1 см = 0,01 м, то 1 Н = 100 000 дин = = 105 дин. В технике используется еще одна единица силы, называемая килограмм-силой (1 кгс). За 1 кгс принята сила, с которой Земля притягивает к себе эталонную гирю массой 1 кг. Применяется также дольная единица — грамм-сила (1 гс):

1 кгс = 1000 гс.

О массе в 1 кг и силе в 1 кгс каждый имеет определенное представление. Сила 1 Н примерно в 10 раз меньше 1 кгс. Точное соотношение между 1 Н и 1 кгс мы получим позднее.

Дина — очень малая единица силы. Она почти в миллион раз меньше силы в 1 кгс.

Несколько примеров значений сил: 100-граммовая гирька, поставленная на руку, действует на нее с силой 1 Н.

Сила мышц руки при сдавливании пружинного динамометра 350—400 Н.

Упираясь ногами в пол, вы можете растянуть пружину с силой около 1000 Н.

Электрон притягивается к протону в атоме водорода с силой порядка 10-8 Н, а на протон в ускорителе элементарных частиц действует сила 10-12 Н.

Сила тяги колесного трактора около 6 • 104 Н, а двигателя первой ступени космического корабля 4 • 108 Н.

Земля притягивает Луну с силой 2 • 1022 Н.

После того как введены единицы массы и силы, мы можем выражать эти величины определенными числами.

(1) Международная система единиц (международное сокращенное наименование SI, в русской транскрипции — СИ) принята в I960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) и уточнена на последующих ГКМВ.

Что такое молярная масса?

Основоположником теории атомных масс был ученый Дальтон, который составил таблицу атомных масс и принял массу атома водорода за единицу.

Молярная масса – это масса одного моля вещества. Моль, в свою очередь, – количество вещества, в котором содержится определенное количество мельчайших частиц, которые участвуют в химических процессах. Количество молекул, содержащихся в одном моле, называют числом Авогадро. Эта величина является постоянной и не изменяется.

Рис. 1. Формула числа Авогадро.

Таким образом, молярная масса вещества – это масса одного моля, в котором находится 6,02*10^23 элементарных частиц.

Число Авогадро получило свое название в честь итальянского ученого Амедео Авагадро, который доказал, что число молекул в одинаковых объемах газов всегда одинаково

Молярная масса в Международной системе СИ измеряется в кг/моль, хотя обычно эту величину выражают в грамм/моль. Эта величина обозначается английской буквой M, а формула молярной массы выглядит следующим образом:

M=m/v,

где m – масса вещества, а v – количество вещества.

Рис. 2. Расчет молярной массы.

Задание 2: выражаем величины в центнерах

Выразите в центнерах: 500 кг, 650 кг, 7 т, 5т 4 ц.

Решение

1. Мы знаем, что 1 ц = 100 кг, значит, число сотен будет обозначать центнеры, в 500 кг 5 сотен, следовательно:

500 : 100 = 5  

500 кг = 5 ц

2. В числе 650 6 сотен, поэтому 6 центнеров, а 50 кг не составляет ни одного центнера, итак, получаем:

650 : 100 = 6 (ост. 50)       

650 кг = 6 ц 50 кг

Можно рассуждать по-другому: 1 ц в 100 раз больше, чем 1 килограмм, значит, число центнеров должно быть в 100 раз меньше числа килограммов, поэтому разделим 650 на 100 и получим число 6 и остаток 50. Число 6 обозначает число центнеров, а остаток – число килограммов.

3. Подумаем, как выразить тонны в центнерах

Мы уже знаем, что 1 т = 10 ц. Чтобы узнать, сколько центнеров в 7 тоннах, умножим число на 10, получим:

7  10 = 70

7 т = 70 ц

4. Узнаем, сколько центнеров в 5 т 4 ц. Для этого умножим число 5 на 10 и добавим остаток, получим:

5. 10 + 4 = 54               

5 т 4 ц = 54 ц

Правильные ответы: 5 ц, 6 ц 50 кг, 70 ц, 54 ц.

Единицы измерения массы

Исторически многие меры массы были кратны эталону — массе зерна (семени) различных растений: пшеницы, ячменя (см. гран), некоторых бобовых, риса, просо, горчицы, некоторых кактусов (в Америке).

Популярной мерой веса выступали монеты: были «под рукой» и имели нормированный вес. Откуда критерий цены «дороже золота/серебра».

Метрическая система

Первоначально единицей измерения массы в метрической системе единиц являлся грамм, определявшийся как масса 1 см³ дистиллированной воды при температуре 4 °C и давлении в 1 атмосферу.

В настоящее время в Международной системе единиц (СИ) в качестве единицы измерения массы принят килограмм, являющийся одной из семи основных единиц СИ, а грамм представляет собой дольную единицу килограмма, равную 1/1000 килограмма. По определению, действовавшему до 2019 года, «килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». В свою очередь, международный прототип килограмма представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм, изготовленный из платиноиридиевого сплава (90 % платины, 10 % иридия) и хранящийся в Международном бюро мер и весов, расположенном в городе Севр около Парижа. XXVI Генеральная конференция по мерам и весам (13—16 ноября 2018 года) одобрила новое определение килограмма, основанное на фиксации численного значения постоянной Планка. Решение вступает в силу 20 мая 2019 года. При этом с практической точки зрения величина килограмма не изменится, но существующий «прототип» (эталон) более не будет определять килограмм, а станет очень точной гирькой с потенциально измеримой погрешностью.

Кроме того, килограмм является единицей массы и относится к числу основных единиц в системах МКС, МКСА, МКСК, МКСГ, МКСЛ, МКГСС.

В настоящее время

  • Тонна — 106 (1 000 000) граммов, или 1000 килограммов.
  • Центнер — 105 (100 000) граммов, или 100 килограммов.
  • Карат — 0,2 грамма.

Единицы массы в науке

  • Атомная единица массы (а. е. м., дальтон) = 1,660 538 921(73)⋅10−27 кг = 1,660 538 921(73)⋅10−24 г(в химии высокомолекулярных соединений и биохимии применяются также кратные единицы килодальтон, мегадальтон).
  • Солнечная масса M = 1.98847(7)⋅1030 кг.
  • Электронвольт, 1 эВ = 1,782 661 845(39)⋅10−36 кг; применяются также кратные (килоэлектронвольт, кэВ; мегаэлектронвольт, МэВ, гигаэлектронвольт, ГэВ; тераэлектронвольт, ТэВ) и дольные (миллиэлектронвольт, мэВ) единицы.
  • Масса электрона me = 9,109 382 91(40)⋅10−31 кг.
  • Масса протона mp = 1,672 621 777(74)⋅10−27кг.
  • Планковская единица массы MPl = 2,176 51(13)⋅10−8 кг.

Американская система

(см. также Английская система мер)

  • Стоун — 14 фунтов, или 6,35029318 кг
  • фунт — 453,59237 г (точное и официальное значение)
  • Унция — 1/16 фунта, или 1/224 стоуна, или 28,349523125 г
  • Драхма (единица измерения массы, США) — 1/16 унции, или 1/256 фунта, или 1/3584 стоуна, или 1,7718451953125 г
  • Гран — 1/98000 стоуна, или 1/7000 фунта, или 1/437,5 унции, или 1/27,34375 драхмы, или 64,79891 мг
  • Короткая тонна = 20 коротких хандредвейтов = 2000 фунтов = 0,90718474 т
  • Короткий хандредвейт = 100 фунтов = 45,359237 кг

Британская аптечная система

(см. также Английская система мер)

  • Тройский фунт (единица измерения), или аптечный фунт = 373,2417216 грамма
  • Тройская унция = 1/12 тройского фунта, или 31,1034768 грамма
  • Драхма (единица измерения массы, Великобритания) = 1/8 тройской унции, или 1/96 тройского фунта, или 3,8879346 грамма
  • Скрупул = 1/3 драхмы, или 1/288 тройского фунта, или 1,2959782 грамма
  • Гран = 1/20 скрупула, или 0,06479891 г

Русская система мер

Основная статья: Русская система мер

  • Берковец = 164 килограмма
  • Пуд = 1/10 берковца = 40 фунтам = 1280 лотам = 3840 золотникам = 368 640 долям = 16,3804815 кг
  • Фунт = 409,5120375 граммов
  • Лот = 1/32 фунта = 3 золотникам = 288 долям = 12,797 251 191 395 300 грамма
  • Золотник = 1/96 фунта = 4,26575417 г
  • Доля = 1/96 золотника = 44,435 миллиграмма

Европейские меры массы

(см. также Английская система мер)

  • Аса — Германия, Голландия = 0,048063 г
  • Английская тонна (или длинная) = 1,016 т
  • Марка — единица веса серебра или золота в средневековой Западной Европе, приблизительно равная 8 тройским унциям (249 г). Позднее марка стала использоваться как денежная единица в Англии, Шотландии, Германии и скандинавских странах.
  • Тод — Англия = 12 торговых фунтов = 5,44310844 кг
  • Феркин — Англия = 56 фунтов = 25,40117272 кг или = 64 фунтов = 29,02991168 кг
  • Хандредвейт — Англия = 112 торговых фунтов = 50,80234544 кг
  • Хогсхед — Англия = 1000 фунтов = 453,6 кг

Античные единицы массы

  • Дарейк = 1/3000 персидского таланта = 8,64 г
  • Драхма = 1/100 мины = 6 оболов = 3,9 г
  • Мина = 390 г
  • Обол = 650 мг
  • Талант = 25,92 кг
  • Халк = 81,25 мг
  • Шекель = 14 г

Масса

Понятие массы – одно из фундаментальных в физике, долго не имевшее достаточно четкого определения. Ее считали мерой количества вещества в теле (так о ней писал Ньютон). Со временем массу определили, как меру инертности тела, меру стремления продолжать движение после прекращения воздействия внешней силы. Но и это не вся правда.

Рис. 1. Масса, измеренная на весах.

Исторически сложились два понятия: гравитационной (выраженной через закон всемирного тяготения) и инертной масс (выраженной через второй закон Ньютона).

$М = \sum\limits_{i=1}^n m_i + {\frac{Q}{с^2}}$

Таким образом, масса исходной частицы больше суммы масс образовавшихся частиц. Буквой Q обозначена энергия, запасенная во взаимодействии, которым были связаны образовавшиеся частицы до распада.

Показателен пример фотона. Он не имеет массы в классическом смысле (в релятивистской динамике ее называют массой покоя), но обладает энергией, в силу чего испытывает гравитационное притяжение.

Кратные и дольные единицы

По историческим причинам, название «килограмм» уже содержит десятичную приставку «кило», поэтому кратные и дольные единицы образуют, присоединяя стандартные приставки СИ к названию или обозначению единицы измерения «грамм» (которая в системе СИ сама является дольной: 1 г = 10−3 кг).

Вместо мегаграмма (1000 кг), как правило, используют единицу измерения «тонна».

В определениях мощности атомных бомб в тротиловом эквиваленте вместо гигаграмма применяется килотонна, вместо тераграмма — мегатонна.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 г декаграмм даг dag 10−1 г дециграмм дг dg
102 г гектограмм гг hg 10−2 г сантиграмм сг cg
103 г килограмм кг kg 10−3 г миллиграмм мг mg
106 г мегаграмм Мг Mg 10−6 г микрограмм мкг µg
109 г гигаграмм Гг Gg 10−9 г нанограмм нг ng
1012 г тераграмм Тг Tg 10−12 г пикограмм пг pg
1015 г петаграмм Пг Pg 10−15 г фемтограмм фг fg
1018 г эксаграмм Эг Eg 10−18 г аттограмм аг ag
1021 г зеттаграмм Зг Zg 10−21 г зептограмм зг zg
1024 г иоттаграмм Иг Yg 10−24 г иоктограмм иг yg
 применять  не применяются или редко применяются на практике

Этимология и употребление

Слово «килограмм» произошло от французского слова «kilogramme», которое в свою очередь образовалось из греческих слов «χίλιοι» (хилиои), что означает «тысяча», и «γράμμα» (грамма), что означает «маленький вес» Слово «kilogramme» закреплено во французском языке в 1795 году. Французское написание слова перешло в Великобританию, где впервые оно было использовано в 1797 году, в то время как в США слово стало использоваться в форме «kilogram», позднее ставшее популярным и в Великобритании Положение о мерах и весах (англ. Weights and Measures Act) в Великобритании не запрещает использование обоих написаний.

В XIX веке французское сокращение «kilo» было заимствовано в английский язык, где стало применяться для обозначения как килограммов, так и километров.

Краткие итоги

Сила – физическая величина, описывающая действие одного тела на другое. Обычно она обозначается буквой F. Единица измерения силы – ньютон. Для того чтобы рассчитать значение силы тяжести, необходимо знать ускорение свободного падения, которое у поверхности Земли составляет 9,8 Н/кг. С такой силой Земля притягивает к себе тело массой 1 кг. При изображении силы необходимо учитывать ее числовое значение, направление и точку приложения.

Список литературы

  1. Перышкин А. В. Физика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Перышкин А. В. Сборник задач по физике, 7–9 кл.: 5-е изд., стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010.
  3. Лукашик В. И., Иванова Е. В. Сборник задач по физике для 7–9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004.

Дополнительные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (Источник).
  2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (Источник).
  3. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (Источник).
  4. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (Источник).

Домашнее задание

  1. Лукашик В. И., Иванова Е. В. Сборник задач по физике для 7–9 классов №327, 335–338, 351.
Ссылка на основную публикацию