Знакомство с понятием массы тела в физике начинают в седьмом классе. За единицу измерения массы тела принят один килограмм. А на практике применяют и другие единицы – грамм, миллиграмм, тонна и т.п. Для измерения массы тела существуют разные Один из них – это сравнение скоростей тел после взаимодействия. Например, если один мяч после столкновения полетел в два раза быстрее другого, то, очевидно, что он в два раза легче. Иной, более простой и привычный нам измерения массы заключается в измерении массы тела на весах, то есть взвешивании, если говорить по-простому. При взвешивании сравнивается масса тела с телами, массы которых известны – специальными гирями. Гири существуют по 1, 2 килограмма, по 100, 200, 500 грамм и так далее. Существуют также специальные аптечные гири весом в несколько грамм. Тело весом в несколько миллиграмм, например, комара можно взвесить на специальных аналитических весах. В настоящее время почти повсеместно используют для взвешивания не механические, а электронные весы, в принципе действия которых лежит воздействие веса тела на специальный датчик, который преобразует этот вес в определенный электрический сигнал. Но суть остается та же – мы заранее знаем, какое воздействие оказывает тот или иной вес на датчик, и поэтому можем по получаемым от датчика сигналам судить о весе предмета, преобразовывая этот сигнал в цифры на табло.
Расчет массы тела очень крупных объектов, таких как земля, солнце или луна, а также, очень мелких объектов: атомов, молекул производят иными через измерение скоростей и иных физических величин, входящих в различные законы физики вместе с массой.
Вес воздуха и атмосферное давление
Исследованиями установлено, что воздушная оболочка Земли простирается на тысячи километров, однако большая ее часть – 80% всей массы сосредоточено в 15ти километровом слое над поверхностью. Верхние слои воздуха очень разреженные, а чем ближе к Земле, тем плотность воздуха возрастает. Как мы знаем, воздух, как и любой другой газ, тоже имеет свой вес, который обусловливает давление на поверхность Земли и все тела на ее поверхности. Верхние слои воздуха давят на средние, те на нижние, и так создается давление атмосферы на поверхность Земли. Рассчитав вес тела, т.е. воздуха, мы можем найти, чему равно атмосферное давление.
В физике атмосферным давлением называют давление, которое оказывает атмосфера Земли на все, находящиеся на ее поверхности, тела и предметы. Что же дает нам существование атмосферного давления на практике?
Атмосферное давление в физике и в жизни
На уроках по теме «атмосферное давление» проводят ряд опытов, некоторые из которых несложно проделать в домашних условиях. Так, вместо цилиндра с поршнем мы можем взять обыкновенный шприц, опустить его в емкость с водой и, потянув поршень шприца вверх, мы увидим, что вода поднимается вверх по шприцу. Этот опыт, который хоть раз в жизни видел или проделывал любой из нас, является следствием существования атмосферного давления. Каким образом? Воздух давит на любой предмет и тело на поверхности, а, следовательно, и на находящуюся в емкости воду. Когда мы тянем поршень шприца вверх, то уменьшаем давление внутри шприца, и вода под действием атмосферного давления устремляется в область пониженного давления, то есть, в шприц. Тот же принцип позволяет нам набирать жидкости пипеткой. Еще пример из жизни – это устройство автоматической поилки для птиц и мелких домашних животных. Флягу с водой опускают в корытце или тазик, в котором тоже находится вода. Под действием атмосферного давления вода из фляги не выливается вся, так как над ней образуется зона безвоздушного пространства, лишенная давления. А вот когда уровень воды в корытце понижается, и пузырек воздуха попадает внутрь фляги, то часть воды спокойно выливается наружу.