Si conoce su volumen y densidad, puede determinar el peso de un objeto de plástico sin pesarlo.Pesoa menudo se usa indistintamente conmasaen el lenguaje cotidiano, pero de hecho son diferentes.Masaes la cantidad de materia en un objeto y es la resistencia de un objeto a la aceleración.
La masa es constante independientemente de su ubicación, por lo que un astronauta con una masa de 100 kg en la Tierra tiene la misma masa en la Luna.Peso, sin embargo, es la fuerza sobre una masa bajo la influencia de la gravedad y viene dada por la relación:
\ text {peso} = \ text {masa} \ veces \ text {aceleración debido a la gravedad}
En el sistema métrico, el peso tiene unidades de Newton (N).
En la superficie de la Tierra, la aceleración gravitacional esgramo, que es 9,81 m / s2. En la luna, la aceleración gravitacional es solo una sexta parte de la de la Tierra y es de 1,64 m / s2.
Debido a que el peso varía con el campo gravitacional local, el astronauta con una masa de 100 kg tiene un peso de 981 N en la Tierra pero solo 164 N en la Luna. En el espacio profundo, lejos de la gravedad de cualquier cuerpo astronómico, el astronauta tendría un peso de 0 N, una condición popularmente llamada
ingravidez.Cómo determinar el volumen
Volumenes la cantidad de espacio que ocupa un objeto. Es posible calcular el volumen de un sólido regular, como un cubo, midiendo sus dimensiones, pero este método sería difícil para objetos de forma irregular. En cambio, podemos sumergir el objeto en agua y utilizar el hecho de que el volumen de agua desplazada es igual al volumen del objeto sumergido.
¿Qué es la densidad?
Ladensidad de masade un objeto, simplemente llamadodensidad, eso esmasa dividida por su volumen. La densidad suele estar representada por la letra griegarho (ρ) y viene dada por la ecuación:
\ rho = \ frac {m} {v}
Aquímetroes la masa de un objeto yves su volumen. En el sistema métrico, la densidad tiene unidades de kilogramos por metro cúbico (kg / m3) o gramos por centímetro cúbico (g / cm3).
Si conoce la densidad de un objeto, reorganizar la ecuación de densidad da la expresión para calcular su masa:
m = \ rho v
A su vez, una vez que conoces la masa, puedes calcular el peso.
Determine el peso experimentalmente
1. Consigue un trozo de plástico.Identifique el tipo de plástico que está probando y busque su densidad de masa.
2. Mide el volumen de la muestra.Llene un cilindro graduado grande con agua hasta el nivel de 500 ml. Sumerja la pieza de plástico completamente en el agua.
Muchos plásticos son menos densos que el agua y flotarán. En este caso, coloque un peso pesado como una tuerca de metal en la parte inferior del cilindro y luego agregue agua hasta el nivel de 500 ml. Retire el peso y átelo a la muestra de plástico con un hilo corto. Déjelos caer juntos en el agua para que la pieza de plástico quede completamente sumergida.
El volumen del peso se incluyó cuando el cilindro se calibró con agua al nivel de 500 ml, por lo que el peso no afectará la medición. La diferencia entre los niveles de agua nuevos y originales es el volumen del objeto. Recuerde que un mililitro (ml) es igual a un centímetro cúbico (cm3).
3. Calcula la masa con la ecuación de densidad. La masa del plástico es la densidad multiplicada por el volumen:metro = ρ × v. Registra la masa en kilogramos.
4. Calcule el peso con la aceleración debida a la gravedad.Asegúrese de utilizar las unidades correctas en el sistema métrico. Peso (N) = masa (kg) × aceleración debida a la gravedad (m / s2).
Ejemplo: cálculo del peso del acrílico
Si desea determinar el peso de una pieza de plástico acrílico, también conocido como Plexiglas, Lucite o Acrylite (todos nombres de marca registrada), siga los pasos descritos en la sección anterior:
Paso 1:Consigue un trozo de plástico.Recorta una muestra de acrílico. La densidad del acrílico es 1,18 g / cm.3.
Paso 2:Mide el volumen de la muestra.Si el nivel del agua subió a 550,0 ml después de sumergir el plástico en el cilindro graduado, entonces su volumen es 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml o 50,0 cm3.
Paso 3:Calcula la masa con la ecuación de densidad.La masa de la pieza de plástico = densidad × volumen = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Paso 4:Calcule el peso con la aceleración debida a la gravedad.. El peso (N) = masa (kg) × aceleración debida a la gravedad (m / s2). En la Tierra, el peso sería de 0,059 kg × 9,81 m / s.2 = 0,58 N.