Στη Φυσική Α Γυμνασίου, μαθαίνουμε για τη μάζα και το βάρος, τις διαφορές τους και τις μετρήσεις τους, στο Φύλλο Εργασίας 3 του βιβλίου “Η Φυσική με πειράματα”. Σκοπός του πειράματος είναι η εξοικείωση των μαθητών με τα διαγράμματα.
Μάθημα 3. Μέτρηση Μάζας Βάρους
Η Φυσική με πειράματα Α Γυμνασίου – Φύλλο εργασίας 3
Βάρος Β
- Το (γήινο) βάρος είναι η δύναμη που ασκεί η Γη στα σώματα.
- Η βασική μονάδα μέτρησης του βάρους είναι το 1 Newton (1N).
- Το όργανο μέτρησης του βάρους είναι το δυναμόμετρο.
- Το βάρος δεν είναι παντού το ίδιο. Έτσι το βάρος ενός σώματος στη Σελήνη είναι το 1/6 του γήινου βάρους του.
Μάζα m
- Η μάζα σχετίζεται με το πόση ύλη περιέχει το σώμα.
- Η βασική μονάδα μέτρησης της μάζας είναι το κιλό ή αλλιώς χιλιόγραμμο (1 kg). Άλλες μονάδες είναι το γραμμάριο, το miligram, ο τόνος κ.ο.κ.
- Το όργανο μέτρησης της μάζας είναι ο ζυγός σύγκρισης. Δηλαδή συγκρίνουμε το σώμα που μετράμε με σταθμά γωστής μάζας.
- Η μάζα είναι σταθερή παντού.
Εάν ξέρουμε τη μάζα ενός αντικειμένου σε κιλά, μπορούμε να βρούμε και το βάρος του από τον τύπο: Β=mg
όπου το g είναι ένα φυσικό μέγεθος με αριθμητική τιμή περίπου 10m/s2 στην επιφάνεια της Γης.
Παράδειγμα: Ένα σώμα μάζας 50g τι βάρος έχει;
m=50g=0,05kg και B=mg=0,05 10 N=0,5N
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 – ΠΕΙΡΑΜΑ 1
Μέτρηση μάζας με ζυγό σύγκρισης
Περιγραφή πειράματος
Διαθέτουμε ένα ζυγό σύγκρισης με ίσους βραχίονες, μία πλαστελίνη και σταθμά γνωστής μάζας. Αν δεν έχουμε ζυγό σύγκρισης, κατασκευάζουμε έναν από μία κρεμάστρα με δύο πιατάκια κρεμασμένα στα άκρα της. Στο ένα πιατάκι βάζουμε το αντικείμενο που θέλουμε να μετρήσουμε, και στο άλλο βάζουμε διαδοχικά σταθμά. Όταν ισορροπήσει, προσθέτουμε τις μάζες των σταθμών και προκύπτει η μάζα του αντικειμένου.
Εφαρμογή
Πόση είναι η μάζα του άγνωστου αντικειμένου;
1o | 100g |
2o | 100g |
3o | 50g |
4o | 50g |
Προσομοίωση
Η Προσομοίωση, αυτή μπορεί να μας βοηθήσει να αναπαράγουμε στο σπίτι μας το πείραμα 1 που κάναμε στο εργαστήριο. Τοποθετήστε διάφορα σταθμά στη δεξιά πλευρά και όταν ισορροπήσει ο ζυγός προσθέστε τα για να υπολογίσετε τη μάζα του αντικειμένου στην αριστερή πλευρά.
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 – ΠΕΙΡΑΜΑ 2
Διάγραμμα μάζας-επιμήκυνσης ελατηρίου
Περιγραφή πειράματος
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 επιμήκυνσης. Στο τέλος, κάνουμε ένα διάγραμμα με τις τιμές αυτές.
Εφαρμογή
Να σχεδιάσετε με τις τιμές του πίνακα ένα διάγραμμα μάζας – επιμήκυνσης ελατηρίου στο μιλιμετρέ σας.
ΜΑΖΑ (γραμ.) | ΕΠΙΜΗΚΥΝΣΗ ΔL (εκατ.) |
0 | 0 |
100 | 5 |
200 | 10 |
300 | 15 |
400 | 20 |
500 | 25 |
Προσομοίωση
Η Προσομοίωση, αυτή, μπορεί επίσης να μας βοηθήσει να αναπαράγουμε στο σπίτι μας το πείραμα 2 που κάναμε στο εργαστήριο. Τοποθετήστε διαδοχικά τα γνωστά σταθμά σημειώνοντας τις τιμές μάζας και επιμήκυνσης σε πίνακα.
(Εναλλακτικά, μπορείτε να ανοίξετε και αυτή την προσομοίωση).
Στη συνέχεια, σημειώστε τις τιμές σε ένα μιλιμετρέ και ενώστε τις με μία ευθεία.
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 – ΠΕΙΡΑΜΑ 3
Υπολογισμός άγνωστης μάζας από το διάγραμμα
Περιγραφή πειράματος
Διαθέτουμε ένα ελατήριο, ένα χάρακα και μία πλαστελίνη άγνωστης μάζας, καθώς και το διάγραμμα μάζας επιμήκυνσης του ελατηρίου. Για να υπολογίσουμε τη μάζα της πλαστελίνης, ανατρέχουμε στο διάγραμμα και βρίσκουμε στην ευθεία την τιμή της μάζας που αντιστοιχεί στην επιμήκυνση του ελατηρίου.
Προσομοίωση
Τοποθετήστε την άγνωστη μάζα, μετρήστε την επιμήκυνσή της, και από το διάγραμμα βρείτε την τιμή της μάζας.
Εφαρμογή
Εδώ θα βρείτε όλες τις ασκήσεις πάνω στη μάζα και το βάρος που προκύπτουν από την εφαρμογή των πειραμάτων.