Φυσική α γυμνασίου ερωτήσεις -απαντήσεις αρχικές έννοιες (διαδραστικό)

 

Explore more at Wayground.

Βάρος μάζα και οι διαφορές τους, φυσική α γυμνασίου

 Η μάζα και το βάρος είναι δύο διαφορετικές, αλλά στενά συνδεδεμένες, φυσικές ποσότητες.  Η βασική διαφορά έγκειται στο τι μετρούν:

* **Μάζα:**  Η μάζα ενός αντικειμένου είναι μια μέτρηση της ποσότητας ύλης που περιέχει.  Είναι μια **ενδογενής ιδιότητα**, που σημαίνει ότι δεν εξαρτάται από το περιβάλλον του αντικειμένου.  Η μάζα παραμένει η ίδια είτε βρίσκεται στη Γη, είτε στο φεγγάρι, είτε στο διάστημα.  Η μονάδα μέτρησης της μάζας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) είναι το **κιλό (kg)**.

* **Βάρος:** Το βάρος ενός αντικειμένου είναι η δύναμη με την οποία η βαρύτητα το έλκει προς το κέντρο της Γης (ή οποιουδήποτε άλλου ουράνιου σώματος).  Είναι μια **εξωγενής ιδιότητα**, που σημαίνει ότι εξαρτάται από το περιβάλλον.  Το βάρος αλλάζει ανάλογα με την ένταση του βαρυτικού πεδίου.  Ένα αντικείμενο θα ζυγίζει λιγότερο στο φεγγάρι από ό,τι στη Γη, επειδή η βαρύτητα στο φεγγάρι είναι ασθενέστερη.  Η μονάδα μέτρησης του βάρους στο SI είναι το **Νιούτον (N)**, αφού το βάρος είναι μια δύναμη.

**Σχέση μεταξύ μάζας και βάρους:**

Η σχέση μεταξύ μάζας (m) και βάρους (W) δίνεται από τον τύπο:

**W = m * g**

όπου:

* W είναι το βάρος (σε Νιούτον)

* m είναι η μάζα (σε κιλά)

* g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας (περίπου 9.8 m/s² στη Γη).

**Παράδειγμα:**

Ένα αντικείμενο έχει μάζα 10 kg.

* **Μάζα:** Η μάζα του αντικειμένου είναι 10 kg, ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται.

* **Βάρος:**  Στη Γη, το βάρος του αντικειμένου είναι: W = 10 kg * 9.8 m/s² = 98 N.  Στο φεγγάρι, όπου η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι περίπου 1.6 m/s², το βάρος του θα είναι: W = 10 kg * 1.6 m/s² = 16 N.

Συνοψίζοντας, η μάζα μετράει την ποσότητα ύλης, ενώ το βάρος μετράει τη δύναμη που ασκεί η βαρύτητα σε αυτήν την ύλη.  Η μάζα είναι σταθερή, ενώ το βάρος ποικίλλει ανάλογα με την ένταση του βαρυτικού πεδίου.

Άσκηση φυσικής Α γυμνασίου : Μετρήσεις μεγεθών (μάζας όγκο) και γραφική παράσταση

Πρόβλημα:

Ένας μαθητής θέλει να μελετήσει τη σχέση μεταξύ της μάζας και του όγκου διαφόρων αντικειμένων κατασκευασμένων από το ίδιο υλικό (π.χ., μεταλλικά κυβικά βάρη). Για αυτό, πραγματοποιεί ένα πείραμα όπου μετρά τη μάζα και τον όγκο κάθε αντικειμένου. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων του παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα:

Αντικείμενο	Μάζα (g)	Όγκος (cm³)
Α	50	10
Β	100	20
Γ	150	30
Δ	200	40

Ερωτήσεις 

α) Να υπολογίσει την πυκνότητα για κάθε αντικείμενο.

 β) Να σχολιάσει τα αποτελέσματα των υπολογισμών του.

 γ) Να κατασκευάσει ένα γραφικό που να δείχνει τη σχέση μεταξύ της μάζας και του όγκου των αντικειμένων.

 δ) Να εξάγει ένα συμπέρασμα για τη σχέση μεταξύ της μάζας, του όγκου και της πυκνότητας των αντικειμένων που μελέτησε.

Απαντήσεις

α) Υπολογισμός της πυκνότητας:

Η πυκνότητα (ρ) υπολογίζεται με τη σχέση: ρ = μάζα / όγκος

• Για το αντικείμενο Α: ρ = 50 g / 10 cm³ = 5 g/cm³
• Για το αντικείμενο Β: ρ = 100 g / 20 cm³ = 5 g/cm³
• Για το αντικείμενο Γ: ρ = 150 g / 30 cm³ = 5 g/cm³
• Για το αντικείμενο Δ: ρ = 200 g / 40 cm³ = 5 g/cm³

β) Σχολιασμός αποτελεσμάτων:

Παρατηρούμε ότι η πυκνότητα είναι η ίδια για όλα τα αντικείμενα και είναι ίση με 5 g/cm³. Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα αποτελούνται από το ίδιο υλικό, καθώς η πυκνότητα είναι μια ιδιότητα της ύλης και είναι χαρακτηριστική για κάθε υλικό.

γ) Κατασκευή γραφικού:

δ) Συμπέρασμα:

Από το γραφικό παρατηρούμε ότι τα σημεία βρίσκονται πάνω σε μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει μια απευθείας αναλογία μεταξύ της μάζας και του όγκου των αντικειμένων. Όσο αυξάνεται ο όγκος, αυξάνεται και η μάζα με σταθερό ρυθμό.

Συνολικά, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι:

• Η πυκνότητα ενός υλικού είναι μια σταθερή ιδιότητα και δεν εξαρτάται από το μέγεθος του αντικειμένου.
• Για ένα συγκεκριμένο υλικό, η μάζα είναι ανάλογη του όγκου.

Φυσική α γυμνασίου σημειώσεις

Για να  δείτε  το αρχείο πατήστε εδώ