Поміркуйте

Слово «маса» вам відоме з дитинства. А що ви знаєте про масу тіл?

Пригадайте

Що відбувається зі швидкістю тіл під час їхньої взаємодії?

Чи залишається вона незмінною?

Маса як Міра інертності тіла

Ми вже дізналися, що кожне тіло має властивість «опиратися» зміні власної швидкості руху — має інертність. І під час взаємодії тіло з більшою інертністю змінює власну швидкість менше, ніж тіло з меншою інертністю (мал. 24.1).

Ви вже знаєте, що будь-яка властивість тіла характеризується фізичною величиною. Інертність тіл характеризують фізичною величиною, яка називається масою.

Використовуючи інертність тіл, можна дізнатися про масу тіла. Для цього потрібно примусити тіло невідомої маси провзаємодіяти з тілом відомої маси. За відношенням змін швидкостей тіл під час взаємодії можна дізнатися про масу іншого тіла.

На перший погляд, такий спосіб вимірювання маси не дуже зручний, адже ми звикли визначати масу тіла за допомогою терезів. Але в астрономії або фізиці мікрочастинок він єдиний можливий. Не можна зорі, галактики або атоми покласти на терези.

Якщо взаємодіють тіла однакової маси, то вони однаково змінюють свою швидкість. А якщо маси тіл відрізняються, наприклад, у два рази, то більш масивне тіло змінює свою швидкість на величину, у два рази меншу (мал. 24.2). Таку залежність можна записати у вигляді рівняння двох дробів:

Маса як Міра гравітаційних

властивостей тіла

Із тим, що маса є мірою інертних властивостей тіла, ми ознайомилися.

Але маса є мірою й інших властивостей тіла. Із дитинства ми знаємо, що виміряти масу тіла можна, зваживши його на вагах (мал. 24.3 і 24.4).

Коли ви кладете на ваги будь-яку річ із метою визначити її масу, насправді ви визначаєте її вагу — силу, з якою на шальку ваг діє ця річ через притягання її до Землі.

Властивість тіл притягатися одне до одного через те, що вони мають масу, називають гравітацією.

СИла тяжіння

Силу, з якою Земля притягує до себе всі тіла, що перебувають на її поверхні або близько до неї, називають силою тяжіння.

Сила тяжіння, що діє на тіло, спрямована до центру Землі, тому в кожній точці поверхні нашої планети вона спрямована вертикально вниз. Сила тяжіння прикладена до центру тіла. Залежно від того, тіло просто відпустили без початкової швидкості або кинули під кутом до горизонту, рух тіла під дією сили тяжіння буде відповідно прямолінійним (мал. 24.5) або криволінійним (мал. 24.6).

Під час взаємодії тіла впливають одне на одне, тому тіло, яке притягує до себе Земля, притягує до себе Землю з однаковою за значенням силою (мал. 24.7).

Сила тяжіння Землі зменшується в міру віддалення від поверхні планети, але навіть у космосі на висоті декілька сотень кілометрів, вона трохи менша за силу тяжіння на Землі.

Особливість руху під дією сИлИ тяжіння

Сила тяжіння має унікальну особливість — під її дією різні за масою тіла падають з однаковою швидкістю. Це встановив Ґалілео Ґалілей, скидаючи з похилої Пізанської вежі мушкетну кулю та гарматне ядро (мал. 24.8). Саме із цих дослідів розпочалася експериментальна фізика.

Запитання для повторення й засвоєння

1. Чому маса є мірою інертних властивостей тіл?

2. Як дізнатися масу тіла через взаємодію його з тілом відомої маси?

3. Чому дізнатися масу тіла можна, зваживши його на вагах?

4. Що таке сила тяжіння?

5. До якої точки тіла прикладена сила тяжіння та куди спрямована?

6. Як під дією сили тяжіння рухаються тіла?

7*. Із додаткових джерел інформації дізнайтеся, у скільки разів сила тяжіння на планетах Сонячної системи відрізняється від земної.

Ключова ідея

Маса тіла є мірою інертних та гравітаційних властивостей тіл. Масу тіла можна виміряти під час взаємодії цього тіла з тілом відомої маси або під час зважування на вагах.

Силою тяжіння називають силу, із якою Земля притягує всі тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї. Сила тяжіння прикладена до центру тіла й діє вертикально вниз до центру Землі.

Під дією сили тяжіння тіла можуть рухатися як прямолінійно, так і криволінійно. Сила тяжіння надає однакову швидкість тілам, що починають падати.

Це матеріал з підручника "Природничі науки" 5 клас Рудич 2022