1.2 Понятие массы

Масса — одна из основных физических характеристик предметов.

Масса - одна из основных физических величин. Понятие массы тела тесно связано с понятием веса - силы, с которой тело притягивается Землёй. Поэтому вес тела зависит не только от самого тела. Например, он различен на разных широтах: на полюсе тело весит на 0,5 % больше, чем на экваторе. Однако при своей изменчивости вес обладает особенностью: отношение весов двух тел в любых условиях остаётся неизменным. При измерении веса тела путём сравнения его с весом другого выявляется новое свойство тел, которое называется массой [2, с. 37].

С понятием «вес предмета» дети знакомятся в 7 классе в курсе физики, по­скольку вес — это произведение массы на ускорение свободно­го падения. Терминологическая некорректность, которую позволяют се­бе взрослые в обиходе, часто путает ребенка, поскольку мы, не задумываясь, говорим: «Вес предмета 4 кг». Само слово «взве­шивание» подталкивает к употреблению в речи слова «вес». Однако в физике эти величины различаются: масса предмета всегда постоянна — это свойство самого предмета, а вес его ме­няется в случае изменения силы притяжения (ускорения сво­бодного падения), например в условиях невесомости. Для того чтобы ребенок не усваивал неправильную терми­нологию, которая будет путать его в дальнейшем на уроках физики, в начальной школе следует всегда говорить «масса предмета».

Когда человек измеряет массу, то он измеряет не её собственно, а сравнивает с определенным эталоном.

Дарейк — античная мера веса. Дарейк — золотая монета Империи Ахеменидов, весом 8,4 грамма [2, с. 39].

Мина — мера веса в Древней Греции и на Ближнем Востоке [2, с. 43].

В архаический период: 1 мина = 600 грамм

В классический период: 1 афинская мина = 436,6 грамм

Персидская мина = 420 грамм

У Геродота = 341,20 грамм

Талант (греч. τάλαντον, лат. talentum) — единица массы, использовавшаяся в античные времена в Европе, Передней Азии и Северной Африке. В Римской империи талант соответствовал массе воды, по объёму равной одной стандартной амфоре (то есть 1 кубическому римскому футу, или 26,027 литра) [2, с. 44].

Талант был наивысшей весовой единицей в таблице греческих мер (собственно слово τάλαντου означало «весы»; затем «груз»). Как определённая весовая единица, талант упоминается уже у Гомера, причём везде взвешиваемым предметом является золото.

На Руси использовались следующие меры веса (старорусские):

берковец = 10 пудов

пуд = 40 фунтов = 16,38 кг

фунт (гривна) = 96 золотников = 0,41 кг

лот = 3 золотника = 12,797 г

золотник = 4,27 г

доля = 0,044 г

Гривна (позднейший фунт) оставалась неизменной. Слово "гривна" употребляли для обозначения как весовой, так и денежной единицы. Это наиболее распространенная мера веса в розничной торговле и ремесле. Ее применяли и для взвешивания металлов, в частности, золота и серебра [2, с. 45].

Берковец - эта большая мера веса, употреблялась в оптовой торговле преимущественно для взвешивания воска, меда и т.д. Берковец - от названия острова Бьерк. Так на Руси называлась мера веса в 10 пудов, как раз стандартная бочка с воском, которую один человек мог закатить на купеческую ладью, плывущую на этот самый остров. (163,8 кг). Известно упоминание берковца в XII веке в уставной грамоте князя Всеволода Гавриила Мстиславича новгородскому купечеству [2, с 49].

Золотник равнялся 1/96 фунта, в современном исчислении 4,26 г. Про него говорили: "мал золотник да дорог". Это слово, первоначально обозначало золотую монету [2, с. 51].

Фунт равнялся 32 лотам, 96 золотникам, 1/40 пуда, в современном исчислении 409,50 г. Используется в сочетаниях: "не фунт изюма", "узнать почём фунт лиха". Русский фунт был принят при Алексее Михайловиче [2, с. 53].

Лот – старорусская единица измерения массы, равная трём золотникам или 12,797 граммам [2, с. 53].

Доля – самая мелкая старорусская единица измерения массы, равная 1/96 золотника или 0,044 граммам [2, с. 54].

Пуд равнялся 40 фунтам, в современном исчислении - 16,38 кг. Применялся уже в 12 веке. Пуд - (от латинского pondus - вес, тяжесть) это не только мера веса, но и весоизмерительное устройство. При взвешивании металлов пуд являлся как единицей измерения, так и счётной единицей. Даже когда результаты взвешиваний являлись десяткам и сотням пудов, их не переводили в берковцы. Еще в XI-XII вв. употребляли различные весы с равноплечим и неравноплечим коромыслом: "пуд" - разновидность весов с переменной точкой опоры и неподвижной гирей, "скалвы" - равноплечие весы (двухчашечные) [2, с. 54].

На сегодняшний день таким эталоном, который используется для определения массы предмета, является - килограмм. Первоначально эталон 1 кг был введен законом французского Национального собрания в декабре 1779 и определялся как масса 1 дм3 воды при температуре 4. C, при которой плотность воды максимальна. Преимущество такого определения состоит в легкости, с которой можно приближенно воспроизвести единицу измерения при наличии стандартного литра. Однако трудности точного воспроизведения такой емкости и ее заполнения "до краев" привели к тому, что эта мера была заменена единым прототипом килограмма из сплава платины с иридием, который хранится в Международном бюро мер и весов под Парижем [2, с. 55].

Остальные страны имеют собственные прототипы единицы массы, предельно точно воспроизводящие международный.

Основная единица массы - килограмм. Из этой основной единицы образуются другие единицы массы: грамм, тонна и другие.

Измерение массы производится с помощью весов и называется взвешиванием. Происходит это следующим образом. Выбирают тело e, масса которого принимается за единицу.

Предполагается, что можно взять и доли этой массы. Например, если за единицу массы взят килограмм, то в процессе измерения можно использовать такую его долю, как грамм: 1г= 0,01кг [2, с. 57].

На одну чашку весов кладут тело, массу тела кого того измеряют, а на другую – тела, выбранные в качестве единицы массы, то есть гири. Этих гирь должно быть столько, чтобы они уравновесили первую чашку весов. В результате взвешивания получается численное значение массы данного тела при выбранной единице массы. Это значение приближённое. Например, если масса тела равна 5 кг 350 г, то число 5350 следует рассматривать как значение массы данного тела ( при единице массы – грамм). Для численных значений массы справедливы утверждения, что сравнение масс, действия над ними сводятся к сравнению и действиям над численными значениями масс (при одной и той же единице массы). [3, с. 169]