Kui teie sõber andis teile ühe tassi tahket jääd ja teine ühe tassi vedelat vett, siis milline on raskem?
Meie sisetunne on mõnikord mõelda, et tahked ained on raskemad, kuid tegelikult vedel vesi on tihedam kui tahke vesi. Teades, kuidas tiheduse järgi kaalu arvutada, näeme kiiresti, et tass vett on raskem.
Mis on tihedus?
Mõne aine tihedus ütleb meile, kui kompaktne või laialivalguv see on. Me võime kirjeldada ruumala tihedust, massi tihedust või muud liiki tihedust.
Näiteks mõtlevad linnaplaneerijad sageli erinevate tiheduste peale, näiteks eluaseme kättesaadavus või toidupoed, et välja mõelda, kuhu teatud hooneid ehitada.
Üldiselt on tihedus tavaliselt selline kogus nagu mass, jagatud pindala või mahuga.
Kaalutihedus kirjeldaks seega seda, kuidas mõne objekti kaal jaotub mingis piirkonnas või mahus. Tõenäoliselt kasutate massi tihedusi, kuna mass ja kaal on seotud raskuskiirendusega, mis võib muutuda sõltuvalt sellest, kus asute Maa pinnal (ja veelgi enam, kui asute teisel planeet!).
Näpunäited
Objekti tihedus kirjeldab, kui kompaktne see on. Kaalutihedus kirjeldab objekti kaalujaotust mõnes piirkonnas või mahus.
Näide tiheduse valemist keemias
Oletame, et meie laboril on kaks ühendit: A ja B. Ühend A on pall, mille maht on 30 cm3 ja selle mass on 50 g. Ühend B on täiuslik kuubik, mille küljed on 6 cm ja mille tihedus on 500 kg / m3. Kui suur on ühendi A tihedus ja milline ühend on raskem?
Saame kiiresti arvutada ühendi A massitiheduse:
\ text {tihedus A} = \ frac {50 \ text {g}} {30 \ text {cm} ^ 3} = 1.667 \ text {g / cm} ^ 3
Kuid A ja B tiheduste võrdlemiseks peame tiheduse teisendama samadeks ühikuteks.
Ümberarvutamiseks alates kg / m3 kuni g / cm3, peame kasutama teisendusi: 1 m3 = 1 000 000 cm3 ja 1 kg = 1000 g. Seetõttu on ühendi B massitihedus 0,5 g / cm3. Nüüd saame lihtsalt võrrelda massi tihedusi ja märkida, et ühend B on vähem tihe kui ühend A.
Kaalu arvestamine
Raskema vastuse saamiseks peame arvutama iga ühendi massi selle massi ja raskuskiirenduse järgi. Me teame ühendi A massi, mis on 0,05 kg, seega on selle kaal njuutonites 0,05 kg × 9,8 m / s2= 0,49 N.
Kuid ühendi B jaoks peame arvutama selle hõivatud mahu, siis on see mass massitihedusest. Saame arvutada ühendi B mahu, kuna see on täiuslik kuup: maht on (6 cm)3 = 216 cm3.
Ühendi B mass on maht ja tihedus: 216 cm3 korda 0,5 g / cm3või 108 g. Kaal on seega 0,108 kg korda 9,8 m / s2või 1,07 N.
Masside ja kaalu erinevus
Kaal on suurus, mis kirjeldab objekti massile mõjuvat raskusjõudu ja kohalikku raskuskiirendust. Seetõttu võib eseme kaal muutuda, kui liigutate seda orust kõrge mäe tippu, sest gravitatsiooni kiirendus väheneb, kui eemaldume Maa südamikust.
Mass võib aga muutuda ainult siis, kui objekti füüsiliselt muudetakse ja osa selle ainest eemaldatakse.
Oluline on meeles pidada massi ja kaalu erinevust.
