Sådan beregnes vægt med tæthed

Hvis din ven gav dig en kop fast is, og en anden gav dig en kop flydende vand, hvilken er der tungere?

Vores instinkt er undertiden at tro, at faste stoffer er tungere, men faktisk flydende vand tættere end fast vand. Ved at vide, hvordan man beregner vægt ud fra densitet, kan vi hurtigt se, at koppen vand er tungere.

Tætheden af ​​et eller andet stof fortæller os, hvor kompakt eller spredt det er. Vi kan beskrive en volumendensitet, massetæthed eller enhver anden form for densitet.

For eksempel tænker byplanlæggere ofte på forskellige tætheder, såsom tilgængelighed af boliger eller købmandsforretninger, for at finde ud af, hvor de skal bygge bestemte bygninger.

Generelt er en densitet normalt en mængde såsom masse divideret med et areal eller volumen.

En vægtfylde vil derfor beskrive, hvordan vægten af ​​et eller andet objekt fordeles i et område eller volumen. Mere sandsynligt vil du bruge massefylder, da masse og vægt er relateret til tyngdeaccelerationen, som kan ændre sig afhængigt af, hvor du er på jordens overflade (og endnu mere, hvis du er på en anden planet!).

• Tætheden af ​​et objekt beskriver, hvor kompakt det er spredt. En vægtfylde beskriver objektets vægtfordeling i et eller andet område eller volumen.

Lad os sige, at vores laboratorium har to forbindelser: A og B. Forbindelse A er en kugle, der har et volumen på 30 cm³ og har en masse på 50 g. Forbindelse B er en perfekt terning med sider på 6 cm og har en massefylde på 500 kg / m³. Hvad er densiteten af ​​forbindelse A, og hvilken forbindelse er tungere?

Vi kan hurtigt beregne massefylden af ​​forbindelse A:

Men for at sammenligne tæthederne af A og B er vi nødt til at konvertere densiteten til at være de samme enheder.

At konvertere fra kg / m³ til g / cm³, skal vi bruge konverteringerne: 1 m³ = 1.000.000 cm³ og 1 kg = 1000 g. Derfor er massefylden af ​​forbindelse B 0,5 g / cm³. Nu kan vi ganske enkelt sammenligne massedensiteterne og bemærke, at forbindelse B er mindre tæt end forbindelse A.

For at svare på, hvad der er tungere, skal vi beregne vægten af ​​hver forbindelse ud fra dens masse og tyngdeacceleration. Vi kender massen af ​​forbindelse A, som er 0,05 kg, så dens vægt i newton er 0,05 kg × 9,8 m / s²= 0,49 N.

Men for forbindelse B skal vi beregne det volumen, det optager, så er det masse fra massefylden. Vi kan beregne volumen af ​​forbindelse B, fordi det er en perfekt terning: volumen er (6 cm)³ = 216 cm³.

Vægten af ​​forbindelse B er volumen gange densiteten: 216 cm³ gange 0,5 g / cm³eller 108 g. Vægten er derfor 0,108 kg gange 9,8 m / s²eller 1,07 N.

Vægt er den mængde, der beskriver tyngdekraften på et objekt på grund af dets masse og den lokale acceleration af tyngdekraften. Derfor kan vægten af ​​et objekt ændre sig, hvis du flytter det fra en dal til toppen af ​​et højt bjerg, fordi tyngdeaccelerationen falder, når vi bevæger os væk fra jordens kerne.

Masse kan dog kun ændre sig, hvis objektet ændres fysisk, og noget af dets stof fjernes.

Det er vigtigt at huske forskellen mellem masse og vægt.