Μετρήσεις μάζας - Τα διαγράμματα

 

Η μάζα H μάζα ενός σώματος συνδέεται με το πόσο εύκολα ή δύσκολα αρχίζει να κινείται ένα σώμα  όταν το σπρώχνουμε. Όσο μεγαλύτερη μάζα έχει ένα σώμα τόσο πιο δύσκολα αρχίζει ή σταματά να κινείται. H μάζα ενός σώματος μας δείχνει την ύλη που περιέχει ένα σώμα. Η μάζα ενός σώματος είναι σταθερή και δεν εξαρτάται από το  πού βρίσκεται αυτό. Σύμβολο:   m Mονάδα μέτρησης (στο Διεθνές Σύστημα S.I) :  1 Κg (χιλιόγραμμο) Υποδιαιρέσεις: 1 g (γραμμάριο)   1Κg=1000 g              Όργανο μέτρησης: ζυγός ισορροπίας.   Βάρος Βάρος (γήινο) ενός σώματος είναι η ελκτική δύναμη που ασκεί η Γη στο σώμα. Το βάρος ενός σώματος μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο. Είναι διαφορετικό στον Ισημερινό από ό,τι στους πόλους της Γης. Επίσης είναι διαφορετικό σε μεγάλο υψόμετρο από την επιφάνεια της θάλασσας. Στη Σελήνη το βάρος («σεληνιακό») ενός σώματος είναι περίπου έξι φορές μικρότερο από το βάρος που έχει στη Γη («γήινο») Σύμβολο : Β ή w Μονάδα μέτρησης : 1Ν (νιούτον) Όργανο μέτρησης:  δυναμόμετρο. Tα δυναμόμετρα λειτουργούν με βάση την παραμόρφωση ενός ελατηρίου. Η λειτουργία του δυναμομέτρου βασίζεται στην αρχή: «η επιμήκυνση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη με το βάρος του σώματος» Σύνδεση Μάζας – Βάρους Μπορούμε να υπολογίσουμε το βάρος ενός σώματος (σε Ν) αν πολλαπλασιάσουμε τη μάζα του(σε Κg)  με τον αριθμό 9,8 . Βάρος = μάζα x 9,8      Ο αριθμός 9,8 αντιπροσωπεύει τη γήινη βαρύτητα και εξαρτάται από το πόσο μακριά βρίσκεται το σώμα από το κέντρο της γης. Αφού μάζα και βάρος συνδέονται μπορούμε να τα μετρήσουμε με τα ίδια όργανα.   Χρησιμότητα διαγραμμάτων: Η σχεδίαση διαγραμμάτων είναι χρήσιμη γιατί γνωρίζοντας τις τιμές του ενός από τα φυσικά μεγέθη του διαγράμματος μπορούμε να βρούμε τις τιμές του άλλου.
	Πείραμα 1 (μέτρηση μάζας με ζυγό σύγκρισης) Διαθέτουμε ένα ζυγό σύγκρισης με ίσους βραχίονες, σταθμά γνωστής μάζας και ένα μικρό ελαφρύ αντικείμενο (π.χ. μπάλα πλαστελίνης) . Στον ένα δίσκο βάζουμε το αντικείμενο του οποίου θέλουμε να μετρήσουμε τη μάζα και στο άλλο βάζουμε σταθμά μέχρι να ισορροπήσει ο ζυγός. Η μάζα του αντικειμένου είναι ίση με το άθροισμα των μαζών των σταθμών. Υπολόγισε τη μάζα των αντικειμένων με τη βοήθεια του παρακάτω ζυγού ισορροπίας. Ζυγός ισορροπίας Πείραμα 2 (παρατήρηση ότι η επιμήκυνση ενός ελατηρίου είναι ανάλογη με τη μάζα που την προκαλεί – βαθμονόμηση ελατηρίου) Διαθέτουμε ένα ελατήριο, ένα χάρακα και σταθμά γνωστής μάζας. Τοποθετούμε το μηδέν του χάρακα στην άκρη του ελατηρίου που κρέμεται από σταθερό σημείο. Τοποθετούμε διαδοχικά γνωστά σταθμά και σημειώνουμε σε πίνακα τις τιμές μάζας και αντίστοιχης επιμήκυνσης που προκαλεί στο ελατήριο. Κάνουμε ένα διάγραμμα της επιμήκυνσης του ελατηρίου σε συνάρτηση μα τη μάζα . Παρατηρούμε ότι η επιμήκυνση του ελατηρίου είναι ανάλογη με τη μάζα που την προκάλεσε.

 

Πείραμα 3 (Υπολογισμός άγνωστης μάζας από το διάγραμμα) Διαθέτουμε το ελατήριο του προηγούμενου πειράματος, ένα χάρακα και μία μπάλα πλαστελίνης άγνωστης μάζας. Για να υπολογίσουμε την άγνωστη μάζα της μπάλας πλαστελίνης, μετράμε την επιμήκυνση που προκαλεί όταν την κρεμάσουμε στο ελατήριο και στο διάγραμμα επιμήκυνσης – μάζας βρίσκουμε τη μάζα που αντιστοιχεί σε αυτή την επιμήκυνση.

Ερωτήσεις στη μέτρηση μάζας