Методична розробка (7 клас НУШ) - лабораторна робота № 4 «Вимірювання маси тіл».
Мета лабораторної роботи - навчитись користуватися важільними терезами та вимірювати масу тіл за допомогою терезів.
Обладнання: Важільні терези; набір гирьок; пінцет, склянка з водою, серветки, декілька тіл різної маси.
Предмети для зважування показані на фото 1, на фото 2 показано стандартний набір гирьок.
Теоретичні відомості
Перші найпростіші ваги у вигляді рівноплечого коромисла з підвішеними чашами стали застосовуватися в стародавньому Вавилоні за дві з половиною тисячі років до нашої ери і в Єгипті за дві тисячі років до нашої ери. Всі їх чудово знають: коромисло з підвішеними чашами, на одну кладеться товар, на іншу гирі. Застосовувалися вони при мінової торгівлі.
Сьогодні існує величезна кількість всіляких приладів для вимірювання маси тіла та зважування будь-яких предметів. Більше того, у кожного вдома є хоча б один з різновидів ваг, наприклад, той же безмін. Створити терези дещо іншого типу вдалося древнім римлянам. Це був нерівноплечий прилад, який з часом отримав назву «безмін». Суть його роботи полягала в нерухомій точці опори і приросту, коли переміщається тільки гиря. Для визначення ваги використовувалася шкала на стрижні..
Маса - це фізична величина, яка є однією з основних характеристик матерії, що визначає її інерційні, енергетичні та гравітаційні властивості.
Позначається m.
Одиницею вимірювання маси в СІ є 1 кг.
Частинні одиниці масі
1кг=0,001кг=
кг
1мг=0,001г=0,0000001кг=
Масу тіла можна вимірювати зважуванням.
Обладнання: Важільні терези; набір гирьок; пінцет, склянка з водою, папір, декілька предметів різної маси.
Предмети для зважування показані на фото 1, на фото 2 показано терези навчальні з максимальним навантаженням 200 грам, на фото 3 показано стандартний набір гирь.
Користування важільними терезами:
1. Перед зважуванням терези потрібно зрівноважити. Щоб установити рівновагу, на легшу шальку слід покласти клаптики паперу.
2. На шальки терезів не слід класти мокрі, брудні, гарячі тіла.
3. Не слід зважувати предмети, маса яких перевищує максимально допустиму для даних терезів.
4. Предмети, які необхідно зважити, кладемо на ліву шальку терезів, якщо Ви «правша», або на праву шальку, якщо Ви «лівша».
5. На праву шальку (або на ліву) терезів необхідно ставити по черзі гирьки, починаючи з гирьок більшої маси, доки терези не відновлять рівновагу.
6. Дрібні гирьки зручніше брати пінцетом.
7. Обчислити суму мас гирьок на правій (лівій) шальці терезів.
Хід роботи:
Вимірювання маси твердих тіл і води в склянці
1. Ознайомтесь із правилами користування важільними терезами.
2. Зрівноважте терези.
3. Виміряти масу декількох предметів, результати вимірювань записати у таблицю.
Приклад виконання лабораторної роботи з предметами показаними на фото 1.
Таблиця 1
№ п/н | Назва тіла | Маса тіла, m, г |
1 | Моток ниток | 17 |
2 | Трансформатор | 188 |
3 | Конденсатор | 110 |
4 | Пластикова втулка | 40 |
5 | Куряче яйце | 62 |
6 | Яблуко | 87 |
7 | Кам’янець | 92 |
8 | Склянка з водою | 166 |
9 | Склянка порожня | 118 |
Визначення маси води.
1. Виміряна маса склянки з водою становить: 166 грам.
2. Виміряна маса порожньої склянки становить: 118 грам
3. Обчислимо масу води в склянці: m = m1 – m2 = 166 – 118 = 48 грам
В принципі, терези навчальні можливо зробити і в домашніх умовах з підручних матеріалів.
Саморобні терези показано на фото 4. Такі терези забезпечують максимальне навантаження до 300 грам. Гирьки також можливо виготовити в домашніх умовах, вони не схожі на звичайні гирі (гиря - металевий предмет певної ваги, який править за міру при зважуванні), проте це не має значення. Масу гирьок необхідно «підігнати» зважуючи їх на електронних вагах. На фото 4 показано зважування склянки з водою з використанням саморобних терез і саморобних гирь на 100 грам і на 50 грам. Зрозуміло, що похибка при використанні саморобних гир буде більшою, проте суть вимірювань залишається незмінною.
В приведеному досліді зважувалась маса води в склянці з масою 103 г:
Обчислимо масу води в склянці: m = m1 – m2 = 150 – 103 = 47 грам.
Слід мати на увазі, що однотипні склянки (порожні) мають різну масу, тому змінивши склянку для досліду її необхідно зважувати.
На фото 5 показано, що коромислові терези мають досить високу чутливість – поряд з склянкою поставили додатково гайку з масою 0,66 г і рівновага терезів порушилась.
