Jak vypočítat hmotnost podle objemu

Už jste se někdy dívali na něco velkého a neživého, jako je bitevní tank nebo malé komerční dopravní letadlo, a přemýšleli jste, kolik to váží? Pokud ano, jak se vaše mysl pokoušela vůbec uhádnout?

Přemýšleli jste o výrazech jako „těžký“, „silný“, „lehký“ a „dutý“? Skutečně jste se pokusili spočítat, co „velký“ znamená hrubou matematikou?

Pravděpodobně byste hádali, že tank a letadlo, které vypadají zhruba stejně velké, budou hmotově zcela odlišné (a jsou), ale proč?

Pokud je některý z těchto prstenů povědomý, je to proto, že ať už jste si toho byli vědomi nebo ne, váš mozek se snažil najít průsečík fyzikálních veličinobjem("velikost") aHmotnostkrátakcelerace​ ​z​ ​gravitace​ (​hmotnost​).

Průsečík na cestě od objemu k hmotnosti jehustota, což je přímá míra množství „hmoty“ na jednotku trojrozměrného prostoru nebo hmotnosti dělené objemem.

​Hustotaje inherentní (vestavěná) vlastnost látky, která závisí na tom, kolik z ní zabírá dané množství prostoru, někdy s závislost na teplotě, protože některé látky, včetně vody, se mohou rozpínat a smršťovat působením tepla a chladu na různé stupňů.

Hustota je vyjádřena v jednotkáchhmotnost děleno objemem, standardní mezinárodní(SI) jednotky- být kilogramy na metr krychlový ("krychlový"), nebokg / m³.V laboratoři jednotky, jako jsou gramy na kubický centimetr nebo g / cm³, jsou častější.

• Jeden cm³ je ekvivalentní jednomu mililitru (ml); oba jsou jednotky objemu. Ve většině nastavení chemie se dává přednost druhému.

Když si myslíte, že je předmět těžký, obvykle berete v úvahu jeho velikost. Pytel vatových míčků o velikosti sportovní arény by byl „těžký“. Když myslíš nadruh látkyjako „těžký“, to, čeho se ve skutečnosti dostáváte, je hustota. Toto množství je normálně specifikovánoρ, malé řecké písmeno rho.

I když hmotnost není váha, masivnější objekty mají proporcionálně vyšší hmotnosti, protožeNewtonův gravitační zákon,​

s​G​býtzrychlení v důsledku gravitace​. ​​Gmá hodnotu 9,8 m / s²​ ​na Zemi, což znamená, že dodává sílu 9,8 m / s² × 15 kg = 147 newtonů (N) na skále o hmotnosti 15 kg (33 liber).

Stejný vztah znamená, že pro daný objekt (tj. Ten s konstantní hmotou) je síla, kterou prožívá v důsledku gravitace, přímo úměrná hodnotěG, což zase závisí na hmotnosti objektu odpovědného za gravitační pole. Na Měsíci, kdeG= 1 625 m / s², 15 kg hmota má stále aHmotnost15 kg, ale jehohmotnostje snížen asi šestkrát: 1 625 m / s² × 15 kg = 24,4 N.

Pokud budete požádáni o převod kg na objem vm³ pro danou látku získáte číslo 1 000krát větší, než kdybyste se rozhodli převést g na objem v cm³ (nebo ml).

Například 1 metr krychlový vody, která má hustotu přesně1 kg / lpodle definice má hmotnost 1 000 kg (něco přes 2 200 liber) a objem rovný 1 000 l. Jeden gram vody na druhé straně zabírá jen jeden cm³ (nebo ml), takže další způsob, jak to vyjádřit, je1 g / ml.​

Chcete-li převést kg na litry, protože kilogramy i litry jsou obě jednotky SI, stačí vydělit hmotnost hustotou. Od té doby

Při převodu z gramů na objem místo toho platí stejné pravidlo, pokud jsou jednotky objemu cm³ (ml).