Hvis du kender dens volumen og densitet, kan du bestemme vægten af en plastikgenstand uden at veje den.Vægtbruges ofte ombytteligt medmassei hverdagssproget, men faktisk er de forskellige.Masseer mængden af stof i et objekt og er et objekt modstand mod acceleration.
Massen er konstant uanset dens placering, så en astronaut med en masse på 100 kg på Jorden har den samme masse på månen.Vægter imidlertid kraften på en masse under indflydelse af tyngdekraften og er givet af forholdet:
\ text {vægt} = \ tekst {masse} \ gange \ tekst {acceleration på grund af tyngdekraften}
I det metriske system har vægten enheder Newton (N).
På jordens overflade er tyngdeaccelerationg, hvilket er 9,81 m / s2. På månen er tyngdeacceleration kun en sjettedel af Jordens tyngdeacceleration og er 1,64 m / s2.
Fordi vægten varierer med det lokale tyngdefelt, har astronauten med en masse på 100 kg en vægt på 981 N på jorden, men kun 164 N på månen. I det dybe rum, væk fra tyngdekraften i astronomiske legemer, ville astronauten have en vægt på 0 N, en tilstand populært kaldetvægtløshed.
Sådan bestemmes volumen
Binder den mængde plads, et objekt optager. Det er muligt at beregne volumenet af et almindeligt fast stof, ligesom en terning, ved at måle dets dimensioner, men denne metode ville være vanskelig for objekter, der er uregelmæssigt formede. I stedet kan vi nedsænke genstanden i vand og bruge det faktum, at volumenet af fortrængt vand er lig med volumenet af den nedsænkede genstand.
Hvad er tæthed?
Detmassefyldeaf et objekt, simpelthen kaldetmassefylde, er densmasse divideret med dens volumen. Tæthed er normalt repræsenteret af det græske bogstavrho (ρ) og er givet ved ligningen:
\ rho = \ frac {m} {v}
Hermer massen af et objekt ogver dens volumen. I det metriske system har densiteten enheder af kilogram pr. Kubikmeter (kg / m3) eller gram pr. kubikcentimeter (g / cm3).
Hvis du kender et objekts tæthed, giver omlægning af densitetsligningen udtryk for beregning af dens masse:
m = \ rho v
Når du kender masse, kan du igen beregne vægten.
Bestem vægt eksperimentelt
1. Få et stykke plastik.Identificer den type plast, du tester, og find dens massefylde.
2. Mål prøvevolumenet.Fyld en stor gradueret cylinder med vand til 500 ml niveau. Nedsænk plaststykket helt i vandet.
Mange plastmaterialer er mindre tætte end vand og flyder. I dette tilfælde skal du placere en tung vægt som en metalmøtrik i bunden af cylinderen og derefter tilføje vand til 500 ml niveauet. Fjern vægten og binde den til plastprøven med en kort trådlængde. Slip dem sammen i vandet, så plaststykket er helt nedsænket.
Vægtvolumenet blev inkluderet, da cylinderen blev kalibreret med vand på 500 ml niveau, så vægten påvirker ikke målingen. Forskellen mellem det nye og originale vandniveau er genstandens volumen. Husk, at en milliliter (ml) er lig med en kubikcentimeter (cm3).
3. Beregn masse med densitetsligningen. Plastens masse er densitet ganget med volumen:m = ρ × v. Registrer massen i kg.
4. Beregn vægten med accelerationen på grund af tyngdekraften.Sørg for at bruge de korrekte enheder i det metriske system. Vægt (N) = masse (kg) × acceleration på grund af tyngdekraften (m / s2).
Eksempel: Beregning af vægten af akryl
Hvis du vil bestemme vægten af et stykke akrylplast, også kendt som plexiglas, lucit eller acrylit (alle varemærkebeskyttede navne), skal du følge trinene beskrevet i det foregående afsnit:
Trin 1:Få et stykke plastik.Skær en prøve af akryl ud. Densiteten af acryl er 1,18 g / cm33.
Trin 2:Mål prøvevolumenet.Hvis vandstanden steg til 550,0 ml, efter at plasten var nedsænket i den graduerede cylinder, er dens volumen 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml eller 50,0 cm3.
Trin 3:Beregn masse med densitetsligningen.Massen af plaststykket = tæthed × volumen = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Trin 4:Beregn vægten med accelerationen på grund af tyngdekraften. Vægten (N) = masse (kg) × acceleration på grund af tyngdekraften (m / s2). På jorden ville vægten være 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.