Jak vypočítat hmotnost s hustotou

Pokud vám váš přítel dal jeden šálek pevného ledu a druhý vám jeden šálek tekuté vody, který z nich je těžší?

Naším instinktem je někdy myslet si, že pevné látky jsou těžší, ale ve skutečnosti je kapalná voda hustší než pevná voda. Když budeme vědět, jak vypočítat hmotnost z hustoty, rychle zjistíme, že šálek vody je těžší.

Hustota nějaké látky nám říká, jak je kompaktní nebo rozprostřená. Můžeme popsat objemovou hustotu, hmotnostní hustotu nebo jakýkoli jiný druh hustoty.

Například plánovači měst často přemýšlejí o různých hustotách, jako je dostupnost bydlení nebo obchody s potravinami, aby zjistili, kde postavit určité budovy.

Obecně platí, že hustota je obvykle množství, jako je hmotnost, vydělené plochou nebo objemem.

Hustota hmotnosti by tedy popisovala, jak je váha nějakého objektu rozložena v nějaké oblasti nebo objemu. Pravděpodobněji použijete hmotnostní hustoty, protože hmotnost a hmotnost souvisí s gravitačním zrychlením, které se může změnit v závislosti na tom, kde jste na povrchu Země (a ještě více, pokud jste na jiném planeta!).

• Hustota objektu popisuje, jak kompaktní je rozprostřený. Hustota hmotnosti popisuje rozložení hmotnosti objektu v určité oblasti nebo objemu.

Řekněme, že naše laboratoř má dvě sloučeniny: A a B. Sloučenina A je míč, který má objem 30 cm³ a má hmotnost 50 g. Sloučenina B je dokonalá kostka se stranami o rozměrech 6 cm a hustotou 500 kg / m³. Jaká je hustota sloučeniny A a která sloučenina je těžší?

Můžeme rychle vypočítat hmotnostní hustotu sloučeniny A:

Abychom ale mohli porovnat hustoty A a B, musíme hustotu převést na stejné jednotky.

Chcete-li převést z kg / m³ na g / cm³, musíme použít převody: 1 m³ = 1 000 000 cm³ a 1 kg = 1000 g. Proto je hmotnostní hustota sloučeniny B 0,5 g / cm³. Nyní můžeme jednoduše porovnat hustoty hmoty a všimnout si, že sloučenina B je méně hustá než sloučenina A.

Abychom odpověděli, která je těžší, musíme vypočítat hmotnost každé sloučeniny z její hmotnosti a gravitačního zrychlení. Známe hmotnost sloučeniny A, která je 0,05 kg, takže její hmotnost v newtonech je 0,05 kg × 9,8 m / s²= 0,49 N.

Ale pro sloučeninu B musíme vypočítat objem, který zabírá, pak je to hmotnost z hustoty hmoty. Můžeme vypočítat objem sloučeniny B, protože je to dokonalá krychle: objem je (6 cm)³ = 216 cm³.

Hmotnost sloučeniny B je objem krát hustota: 216 cm³ krát 0,5 g / cm³nebo 108 g. Hmotnost je tedy 0,108 kg krát 9,8 m / s²nebo 1,07 N.

Hmotnost je veličina, která popisuje gravitační sílu na objekt v důsledku jeho hmotnosti a lokálního gravitačního zrychlení. Hmotnost objektu se proto může změnit, pokud jej přesunete z údolí na vrchol vysoké hory, protože gravitační zrychlení se snižuje, jak se vzdalujeme od zemského jádra.

Hmotnost se však může změnit, pouze pokud je objekt fyzicky změněn a část jeho hmoty je odstraněna.

Je důležité pamatovat na rozdíl mezi hmotností a hmotností.