Довкілля. 5 клас. Григорович

§ 16. Маса

Поняття про масу

Чи траплялося вам штовхати візок у магазині або дитячу коляску? Пустий візок штовхати легше, ніж повний. У такий спосіб ми відчуваємо масу візка (мал. 16.1).

Мал. 16.1. Коляску з пасажиром штовхати важче, ніж пусту. У такий спосіб ми відчуваємо масу тіла

Маса — одна з головних властивостей будь-якого тіла або частинки. Маса тіла характеризує, скільки зусиль необхідно докласти, щоб змінити його швидкість або зрушити з місця. Що більшою є маса тіла, тим важче змінити його швидкість.

Так, автівка має набагато більшу масу, ніж візок. Якщо візок рухається, його зупинити нескладно. Проте автівку зупинити набагато важче, для цього необхідні не абиякі зусилля. Водночас, у поїзда маса ще більша, ніж в автівки. Тож зупинити поїзд, що рухається з великою швидкістю, украй важко.

Унаслідок наявності маси тіло притягує до себе інші тіла. Таку взаємодію називають гравітацією. Якщо покласти поруч два яблука, вони будуть притягуватися одне до одного. Але настільки слабо, що помітити це неможливо. А от тіла з дуже великою масою помітно притягують інші тіла.

Наша планета Земля має дуже велику масу. Саме тому помітно притягує інші тіла поруч із нею. Таке притягання називають силою тяжіння. Сила тяжіння Землі діє на всі тіла, що перебувають на її поверхні. Саме тому ми відчуваємо, де низ, а де верх. А якщо щось не втримуємо в руках, то воно впаде на землю (мал. 16.2).

Гравітація спрямована до центру Землі

Земля притягує всі тіла на її поверхні. Це тяжіння спрямовано до центра планети. Саме тому всі тіла падають у напрямку до центру Землі, тобто вниз

Мал. 16.2. Гравітація

Унаслідок великої маси Земля також притягує Місяць, через що він обертається навколо нашої планети. Ще більша маса в Сонця. Сонце дуже сильно притягує всі тіла Сонячної системи: планети, астероїди тощо. Саме тому всі вони обертаються навколо нього.

Сонце притягує також і Місяць. А чому ж тоді Місяці обертається навколо Землі, а не навколо Сонця? Сила тяжіння суттєво залежить від відстані. Місяць перебуває набагато ближче до Землі, ніж до Сонця. Тому до Землі він притягується сильніше. Через мільйони років Місяць віддалиться від Землі настільки, що стане сильніше притягуватися до Сонця, ніж до Землі. Тоді він почне обертатися навколо Сонця, а не навколо Землі.

Невагомість

Напевно, ви чули, що мандри в космосі пов’язані зі станом невагомості. Люди начебто не відчувають масу й вільно ширяють у просторі. Утім, стан невагомості можна відчути й на Землі! Наприклад, під час катання на гойдалці, перебуваючи в найвищому положенні. Або під час виконання трюків на скейтборді, ширяючи в повітрі. Ви можете відчути, як «метелики шкребуть у животі» — це ви так відчуваєте стан невагомості (мал. 16.3).

Мал. 16.3. На мить відчути стан невагомоісті можна на гойдалці та під час стрибків

Астронавти й астронавтки та всі предмети на космічному кораблі, який обертається навколо Землі, також перебувають у стані невагомості (мал. 16.4). Іноді вважають, що в такому стані предмети начебто втрачають масу. Але це не так! Аби змінити швидкість людини, яка перебуває у стані невагомості, необхідно стільки ж зусиль, як і на поверхні Землі. Тобто, хоча космонавт і вільно ширяє, маса його не змінюється.

Мал. 16.4. Космічний корабель разом з екіпажем і обладнанням перебуває у стані невагомості

Вимірювання маси

Якщо ви тримаєте яблуко в руках, то ви також відчуваєте його масу, хоча й не намагаєтеся його зрушити (як візок). Адже яблуко притягується до Землі, і на нього діє сила тяжіння.

Сила тяжіння дає нам можливість порівнювати маси тіл, не лише намагаючись зрушувати їх із місця.

Можна порівняти маси двох тіл, узявши їх в різні руки. Проте точніше це можна зробити на терезах, або вагах (мал. 16.5).

Мал. 16.5. Терези людство використовує з давніх часів для порівняня маси

Якщо покласти два тіла на різні шальки терезів, то ми побачимо, яке з них сильніше притягується до Землі, тобто визначимо, у кого з них більша маса.

Терези можна використовувати не лише для порівнювання, а й для вимірювання маси. Для цього на одну шальку поміщають тіло, яке необхідно зважити, а на другу — важки. Важки — це гирі, на яких написана їхня маса. Якщо врівноважити на шальках тіло з важками, то маса тіла дорівнюватиме сумарній масі важок (мал. 16.6).

Мал. 16.6. Терези та важки для вимірювання маси

У більшості країн масу тіл вимірюють у кілограмах (кг). Саме таку масу має вода об’ємом 1 літр. Також часто використовують інші одиниці маси. Наприклад, грами (г) або тонни (т). В одному кілограмі вміщується 1000 грамів: 1 кг = 1000 г. А одна тисяча кілограмів дорівнює одній тонні: 1 т = 1000 кг.

Сьогодні в щоденному житті терези майже не використовують. Їх замінили електронні ваги, для яких важки не потрібні, вони одразу показують масу на табло (мал. 16.7).

Мал. 16.7. Сучасні ваги, для яких не потрібні важки

Маса — одна з головних характеристик тіл, що характеризує їх здатність притягатися до Землі.

  • 1. Як ми відчуваємо масу тіл?
  • 2. Схарактеризуйте силу тяжіння між Сонцем, Місяцем, Землею та тілами на поверхні Землі.