Як знайти масу, знаючи швидкість?
У статті описано, як розрахувати масу речовини, порядок обчислення маси предмета, якщо відома швидкість переміщення предмета, сила, за допомогою якої він рухається, і проміжок часу, за який все це відбувається.
- значення маси
- Значення швидкості
- Значення сили
- Час
Крім шкільних уроків фізики, такі завдання запросто можуть стати в нагоді в житті. Наприклад, потрібно точно розрахувати масу вантажу без використання ваг на складі, або точно обчислити час, за який вантаж буде перенесений і швидкість, з якою буде здійснена ця дія. Вирішити завдання такого роду можна тільки з допомогою використанні другого закону Ньютона. Саме базовий закон динаміки дозволяє нам дізнатися, як знайти масу, знаючи швидкість. Другий закон Ньютона говорить, що сила дорівнює добутку маси на прискорення, де сила вимірюється в Ньютона, маса в кілограмах, а прискорення - в метрах на секунду в квадраті.
Природно, що для того, щоб знайти невідомий множник, потрібно розділити на відомий множник. У такому випадку, маса дорівнюватиме частці від ділення сили на прискорення. Ліву частину рівняння буде досить просто розрахувати, адже абсолютно всі здогадаються, як розрахувати масу речовини за допомогою ваг. Далі нам потрібно замінити невідому величину яким-небудь відношенням з відомими величинами. Ми можемо запросто замінити прискорення часткою від ділення швидкості на час, адже швидкість ми знаємо спочатку, а час ми можемо запросто засікти за допомогою секундної стрілки годинника.
Якщо предмет порожнистий, то має сенс також дізнатися, як визначити масу повітря всередині нього, тому що часом це може трохи змінити остаточні підрахунки. Варто пам'ятати, що якщо або час пораховано в хвилинах, або швидкість задана в кілометрах в годину, то все це потрібно перевести в стандартну міжнародну систему вимірювання СІ, по якій час вимірюється в секундах, швидкість в метрах в секунду, а маса, як фізична величина , вимірюється в кілограмах. З m = F / a і a = V / t в разі підстановки другий формули в першу випливає, що m = F / V / t, а отже ми можемо отримати m = Ft / V, завдяки правилу поділу на дріб.
Далі, щоб знайти масу предмета потрібно просто підставити заздалегідь переведені у загальну систему значення сили, час і швидкість і вирішити це рівняння щодо m. Маси надмірно малих предметів обчислюються зовсім по-іншому. Наприклад, якщо потрібно дізнатися, як знайти масу ядра атома будь-якого речовини, то варто звернутися за значенням до періодичної таблиці Менделєєва. Але для всіх предметів, більших ніж атоми і молекули, діє спосіб описаний вище, який ще в далекому сімнадцятому столітті відкрив великий фізик Ісаак Ньютон.
