Підручник Фізика 7 клас - Пістун П. Ф. - Навчальна книга - Богдан 2015 рік

Розділ ІІІ ВЗАЄМОДІЯ ТІЛ. СИЛА

§23. Інертність тіла. Маса

✓ За яких умов швидкість руху тіла залишається постійною?

1. Швидкість тіла може змінюватися тільки за умови, що на нього діє інше тіло, інакше кажучи, тільки у результаті взаємодії тіл. Але як саме буде змінюватися швидкість? Для дослідження цієї проблеми проведемо декілька дослідів.

Візьмемо два однакові візки. Приведемо їх поштовхом у рух назустріч один одному з однаковими за величиною швидкостями v1 = v2 = v (рис. 55, а).

Рис. 55

Після зіштовхування візки доїдуть до перешкод, які установлені на однакових відстанях від місця взаємодії, одночасно і, отже, вони роз’їдуться також з однаковими швидкостями v'1 = v'2 = v' (рис. 55, б).

Далі змінимо умови досліду. Візьмемо пружну пластинку, зігнемо її і кінці зв’яжемо ниткою. Тісно приставимо обидва візки до цієї пластинки, встановимо їх на однакових відстанях від перешкод і перепалимо нитку. Пластинка різко розправиться, привівши візки в рух (рис. 56, а). Можна помітити, що візки одночасно досягнуть перешкод (рис. 56, б). Отже, візки розпочали рух з однаковими і протилежно напрямленими швидкостями.

Таким чином, якщо візки однакові, то в результаті взаємодії їхні швидкості також зміняться однаково. Ви можете знайти чимало прикладів, які підтверджують цей висновок. Так, наприклад, два хлопчики однакової комплекції, що стоять один біля одного на льоду на ковзанах, відштовхнувшись один від одного, роз’їдуться з однаковими швидкостями на однакові відстані.

Рис. 56

Як же зміняться швидкості тіл, якщо взаємодіючі тіла неоднакові? Чи будуть однаковими швидкості двох хлопчиків на ковзанах, якщо вони відштовхнуться один від одного і один із них великий, а інший — малий?

Повернімося знову до попереднього досліду з візками, але дещо змінимо його. Покладемо на один з візків брусок (рис. 57). Тепер після взаємодії візки поводитимуться інакше. Після перепалювання нитки візок з бруском набуде меншої швидкості (v1 < v2), і йому буде потрібний більший час для того, щоб доїхати до перешкоди. Це сталося тому, що тепер тіла мають різні маси. Візок, що рухався швидше, має меншу масу, ніж візок з бруском, який рухався повільніше і мав більшу масу.

Рис. 57

3. Що ж характеризує масу тіла, яку його властивість? Ви вже знаєте, що швидкість тіла не може змінитися миттєво: тіло намагається за інерцією або зберегти стан спокою, або рухатися рівномірно прямолінійно. В останньому досліді візки виводилися зі стану спокою. За один і той самий проміжок часу взаємодії швидкість навантаженого бруском візка змінилася на меншу величину, ніж ненавантаженого.

Отже, тіла мають деяку властивість, яка характеризує їхню здатність по-різному змінювати швидкість пі д час взаємодії. Ця властивість тіл називається інертністю. Таким чином, інертність — це властивість тіла, яка полягає у тому, що для зміни його швидкості потрібний час. Інакше кажучи, більш інертні тіла мають більшу масу, тоді як легкі тіла менш інертні, тобто мають меншу масу.

Тепер можна зробити висновок: маса тіла є характеристикою його інертності. Або: маса є мірою інертності тіла.

Запитання для самоперевірки

1. Що можна сказати про швидкості візків з однаковою масою, яких вони набувають після зіткнення?

2. Як зміняться швидкості взаємодіючих тіл, якщо їхні маси різні?

3. Яку властивість тіла називають інертністю?

4. Як ви розумієте твердження: «Маса є мірою інертності тіла»?

Завдання 15

1. Поясніть, чому при пострілі з гармати снаряд і гармата, що відкочується, мають суттєво різні швидкості.

2. На лівий візок (див. рис. 56) поклали суцільний металевий кубик, на правий — дерев’яний з таким самим об’ємом. Який візок набуде більшої швидкості після перепалювання нитки і чому?

3. Лівий візок (див. задачу 2) набув швидкості 5 см/с, а правий — 10 см/с. Маса якого візка з тягарем більша і в скільки разів?

4. Наведіть приклади прояву інертності тіл, не згаданих у параграфі.

5. Поставте на візок брусок (рис. 58) і потягніть за нитку. Перший раз зробіть це швидко і різко, другого разу повільно приведіть візок у рух.Поясніть, що відбудеться у кожному досліді і чому.

6. Як ви розумієте твердження: «Інерція — це фізичне явище, а інертність — властивість тіла»? Відповідь поясніть.

Рис. 58





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити