Как можно определить массу тела при помощи весов?

20 Окт в 19:40
5 +5
0
Ответы
1
Можно двумя основными способами — сравнения (маятниковые/двухчашечные весы) и измерения силы (пружинные или электронные весы). Кратко и с формулами:
1) Двухчашечные (равновесные) весы:
- На одну чашу кладут неизвестное тело, на другую — эталонные гири до равновесия.
- Масса тела равна сумме масс гирь: m=mэ.m = m_{\text{э}}.m=mэ .
- Плюс: не зависит от величины местного ускорения свободного падения ggg (оба плеча испытывают одинаковую силу).
2) Пружинные и электронные весы (измеряют силу тяжести):
- Вес (сила) тела FFF связан с массой через F=mgF = m gF=mg. Отсюда при измерении силы получают массу как
m=Fg. m=\frac{F}{g}.
m=gF .
- Электронные весы обычно выводят массу, предполагая стандартное g0g_0g0 . Если нужно уточнить под местное ggg, поправка:
mtrue=mиндик g0g. m_{\text{true}}=m_{\text{индик}}\,\frac{g_0}{g}.
mtrue =mиндик gg0 .

3) Поправка на архимедову силу (воздушная плавучесть) — важна при высокой точности:
- Измеряемая сила соответствует эффективной массе m−ρairVm-\rho_{\text{air}}Vmρair V, где VVV — объём тела, ρair\rho_{\text{air}}ρair — плотность воздуха. Тогда
W=(m−ρairV)g⇒m=Wg+ρairV. W=(m-\rho_{\text{air}}V)g\quad\Rightarrow\quad m=\frac{W}{g}+\rho_{\text{air}}V.
W=(mρair V)gm=gW +ρair V.
- Если весы показывают массу mиндик=W/g0m_{\text{индик}}=W/g_0mиндик =W/g0 , то
m=mиндикg0g+ρairV. m=m_{\text{индик}}\frac{g_0}{g}+\rho_{\text{air}}V.
m=mиндик gg0 +ρair V.

Практические шаги: обнулить/сбросить (tare), аккуратно поместить тело, считать показание или подобрать гири до равновесия, при необходимости выполнить поправки на местное ggg и воздушную плавучесть.
20 Окт в 22:20
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир