Исследовательская работа "Масса"

Опубликовано Митрошина Елена Акиповна вкл 11.02.2024 - 14:31

Автор:

Аносова Виктория

Способы измерения массы тел.

Все тела в окружающем мире: Земля, Луна, Солнце, человек, учебник обладают массой. Каждый человек в жизни хотя бы раз измерял физические величины, в том числе и массу. На уроке физики в 7 класс мы измеряли массу тел с помощью весов. А как быть, если весов нет? Можно ли измерить массу тела другими способами? А если измерять массу тела человека, то можно ли ее определить, и не взвешиваясь?

Скачать:

Вложение	Размер
issledovatelskaya_rabota_massa.docx	537.84 КБ

Предварительный просмотр:

Содержание.

Введение стр.2

Основная часть:

Понятие массы стр3.

Способы измерения массы

Измерение массы железного шарика стр3.

Измерение массы тела человека без весов стр5.

Заключение стр7.

Список литературы стр8.

Приложение стр9.

Введение.

Актуальность. Все тела в окружающем мире: Земля, Луна, Солнце, человек, учебник обладают массой. Каждый человек в жизни хотя бы раз измерял физические величины, в том числе и массу.

На уроке физики в 7 класс мы измеряли массу тел с помощью весов. А как быть, если весов нет? Можно ли измерить массу тела другими способами? А если измерять массу тела человека, то можно ли ее определить, и не взвешиваясь?

Предмет исследования: способы измерения массы тел.

Объект исследования: физическая величина – масса.

Цель: определение способов измерение массы различных тел и тела человека без весов.

Задачи:

1) Изучить различные способы определения массы тела, описанные в литературе.

2) Измерить массу тела способами, предложенными в литературе.

3) Определить неизвестную массу тела на основе выявленных способов.

4) Составить копилку способов измерения массы тел.

5) Определить массу тела человека без весов.

Гипотеза: если не иметь весов, то массу тела можно измерить другими способами.

Методы исследования:

Изучить и проанализировать литературу то данной теме

Обобщить и сделать выводы. Провести опыты по выявленным способам определения массы.

Основная часть.

Понятие массы.

Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность. При одинаковом воздействии со стороны окружающих тел одно тело может быстро изменять свою скорость, а другое в тех же условиях – значительно медленнее. Принято говорить, что второе из этих двух тел обладает большей инертностью, или, другими словами, второе тело обладает большей массой.

Самые простые способы определения массы тела:

путем сравнения с массой эталона (mэт = 1 кг).

формула для определения

привести его во взаимодействие с другим телом, масса которого известна, и сравнить приобретенные ими скорости. (рис.1)
определения массы тела — при помощи рычажных весов. (рис.2)

Способы измерения массы.

Измерение массы железного шарика.

Иногда по причине неправильной формы тел или их больших размеров, или по иным причинам бывает трудно определить их массу с помощью одного из распространенных способов: с помощью весов. Тогда возникает вопрос, каким способом определить их массу, не прибегая к данному способу и не имея иногда под руками лабораторного оборудования.

Прочитав литературу по теме, я нашла описание способов определения массы тела без весов. Составила копилку способов определения массы тела без весов и проверила их на практике, проведя экспериментальные работы. В экспериментах для сравнения первоначально определяла массу тел с помощью весов. (Фото 1, 2)

Эксперимент 1. Определение массы железного шарика, зная его плотность.

Цель: определить массу железного шарика.

Приборы и материалы: железный шарик, измерительный цилиндр (мензурка).

Ход эксперимента:

1. Нашла в таблице плотностей плотность железа 7800 кг/м3 или 7,8 г/см3

2. Измерила объем твердого тела (V) с помощью мензурки:

V=V2 – V1 , где V1 объем воды, V2 объем воды и тела. (Фото 3, 4)

3. Вычислила массу твердого тела по формуле: m=Vρ

4. Измерения занесла в таблицу:

физическое тело

плотность, г/см3

объем V1, см3

объем V2, см3

объем V, см3

масса m,

железный шарик

7,8

55,5

5,5

42,9

Эксперимент 2. Определение массы шарика с помощью динамометра.

Цель: определить массу железного шарика.

Приборы и материалы: шарик, штатив с муфтой и лапкой, динамометр.

Ход эксперимента:

1. Закрепила динамометр в лапке штатива (Фото 5).

2. Определила цену деления динамометра: = 0,1 Н

3. Измерила вес твердого тела с помощью динамометра.

4. Вычислила массу твердого тела по формуле:

5. Измерения занесла в таблицу:

вес тела, Н

ускорение свободного падения, м/с2

масса тела m, г

0,04

Эксперимент 3. Определение массы шарика с помощью рычага.

Цель: определить массу железного шарика.

Приборы и материалы: железный шарик, штатив с лапкой и муфтой, рычаг, грузов массой 100 г, линейка.

Ход выполнения:

1. Собрала штатив, закрепила рычаг.

2. Уравновесила плечи рычага.

3. К одному плечу подвесила грузик.

4. К другому плечу шарик.

5. Уравновесила рычаг.

6. Определила плечи рычага l1 и l2. (Фото 6, 7)

7. Пользуясь правилом моментов сил F1*l1 = F2*l2 , вывела формулу для определения массы.

8. Вычислила массу твердого тела по формуле:

9. Измерения занесла в таблицу:

Масса грузика, m1, г	Плечо, l1, см	Плечо, l2, см	Масса тела m2, г.
100	8,5	20	42,5

Вывод: Масса железного шарика на весах – 43г. Масса определенная в трех проведенных экспериментах: 42,9г., 40г., 42,5г.

Еще известно несколько способов определения массы тела без весов. Например, методом гидростатического взвешивания, с использованием закона сохранения импульса, через период его колебания. Темы и приборы в данных способах рассматриваются в старших классах, поэтому в свое работе я использовала только то, что мы уже изучили на уроках физики в 7 классе.

Измерение массы тела человека без весов.

Перед началом данных экспериментов узнала свою массу, с помощью весов. Масса равна 46 кг.

Эксперимент 1. Определение массы тела по значению pocтa и oбxвaтa зaпяcтья.

Цель: определение массы тела без весов.

Измepила свой pocт. (Фото 8 )
Записала пoлучeннoe знaчeниe.
Затем пpoвела зaмep зaпяcтья, этoт пoкaзaтeль нaпpямую зaвиcит oт тoгo, acтeник вы или гипepcтeник. (Фото 9). 1. Acтeник – чeлoвeк xудoщaвoгo cтpoeния тeлa. Oбxвaтитe pукoй зaпяcтьe, ecли пaльцы coeдинилиcь, pacчёт пpoвoдитcя пo cлeдующeй cxeмe: вычиcлитe знaчeниe, кoтopoe paвнo 10% oт вceгo вaшeгo pocтa. 2. Гипepcтeник – чeлoвeк мaccивнoгo cлoжeния тeлa. Oпpeдeлить этo вы cмoжeтe, oбxвaтив пaльцaми oблacть зaпяcтья. Ecли фaлaнги нe будут coпpикacaтьcя, тoгдa pacчёт пpoвoдитcя тaк: пoлучитe знaчeниe 10% oт вceгo pocтa. Расчет: мой рост – 157 см., запястье – 11 см. На запястье пальцы соединились, значит вычисляю по первой схеме. 10 % от роста 15,7. Затем беру последние цифры роста и вычитаю полученные 10%, получилось значение массы равное 41,3 кг. Определила и массы тела моей мамы – она полностью совпала с массой определенной с помощью весов.

Эксперимент 2. Определение массы по запястью

Цель: определение массы тела без весов.

Зaмepила oбxвaт зoны зaпяcтья.
Записала полученное значение
Зaтeм этo знaчeниe умнoжила на 4. Получилась масса равная 44 кг.

Эксперимент 3.Определение массы тела используя закон Архимеда.

Цель: определение массы тела без весов.

Haпoлнила вaнну вoдoй (сделала метку уровня воды в ванне)и пoгpузилась в нее c гoлoвoй.
Пoпpocила маму, чтoбы oна cдeлaли oтмeтку, нacкoлькo пoднялcя уpoвeнь жидкocти после моего погружения.
Bocпoльзовалась бaнкoй oбъёмoм 1 л. Дoливaла вoду в вaнну дo тex пop, пoкa нe дocтигла второй oтмeтки.
Пocчитaла кoличecтвo бaнoк, кoтopыe пpишлocь дoлить.
Учла чтo чeлoвeк нa 80% cocтoит из жидкocти. Пoэтoму плoтнocть вoды пpaктичecки paвнa плoтнocти чeлoвeчecкoгo opгaнизмa. Oтcюдa cлeдуeт cдeлaть вывoд, чтo 1 л. paвeн 1 кг. Полученное значение 44 бaнки = 44 кг.

Вывод: разница в значениях массы определенной с помощью весов и без них, оказалась незначительной. Таким образом, можно сказать, что для определения массы можно и не пользоваться весами.

Заключение.

Уже в определении физики, как науки, заложено сочетание в ней как теоретической, так и практической частей. Эта работа меня заинтересовала, потому что на протяжении всей работы я постоянно узнавала об экспериментальном разделе физики что-то новое, научилась определять массу тела разными способами без помощи весов. Узнала много интересных фактов и нашла ответы на вопросы:

- Можно ли определить массу тела без весов?

- Можно ли определить массу человека без весов?

Я считаю, что с поставленной целью работы справилась успешно. Создала пока небольшую копилку способов определения массы тела, которую можно применять на практике – на уроках физике и не только. Найденные способы определения массы тела и проведенные мной эксперименты подтвердили выдвинутую в работе гипотезу: что без весов можно определить массу тела.

Список литературы

Учебник «Физика-7», Н. М. Шахмаев, Ю. И. Дик, С. Н. Шахмаев, Д. Ш. Шодиев, 2010, Москва «Мнемозина»
Я. И Перельман “Занимательная физика”, ТРИАДА–ЛИТЕРА Москва, 2004 год.
Большая детская энциклопедия. Том 2. Физика: МастерМедиа, 2006.
Энциклопедический словарь юного физика / Сост. В.А. Чуянов. – М.: Педагогика, 2000.
Ресурсы сети Интернет: www.habit.ru, www.wikipedia .ru, goodmagic.ru/gibkaya-palochka, www.fipi.ru.
А.С. Енохович «Справочник по физике», Москва «Просвещение» - 2003.

Приложение.

Рис.1 (Определение массы по взаимодействию) Рис.2 (Рисунок рычажных весов)

Фото 1. Фото 2. Фото 3.

$C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-05-71027250f6b0fdb9cbd3964c83e52272881226bbc1538900343b3e8b6fb51f0d-V.JPG$ $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-0a-4c0dd755bf9f1205d6be836854ebdee369891c9144b50ebac0852bac5d3e9cd9-V.JPG$ $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-05-8412862f53ab45585033fbab1b57ea67d477aee5e9d91a06f1a730acc52da3b5-V.JPG$

Фото 4. Фото 5. Фото 6.

$C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-0a-a420f0ed177600917a990308017b8e1b716b8e074c229507cc71535ce0f69836-V.JPG$ $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-0a-e2d801275072c518ab707f7a5a183d415ba18fa2ea3702bcd4c25fdceb433011-V.JPG$ $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-05-22eb8c42c0203de8214d6d7c9110393db717c6eba386a32f5cb9b15b9b43e134-V.JPG$

Фото 7. Фото 8. Фото 9. $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-05-338461fac17e62e713d9aa4030f0eedea1ecbee9f26d5bc845a0692fe0b68364-V.JPG$ $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-0a-9ab17121a0ec09dcbebd9725cd96919b97f1d6567b6df2787123be8aa045ffce-V.JPG$ $C:\Users\TEMP.LEX-PEX.006\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\image-0-02-05-88390e9d370bb503ab28d45ed0784f054be25992adb8957d0692f47504c2e99c-V.JPG$

Лягушка-путешественница

"Портрет". Н.В. Гоголь

Голубая лягушка

Хрюк на ёлке

Дерево в снегу