Kuinka laskea paino tiheydellä

Jos ystäväsi antoi sinulle yhden kupin kiinteää jäätä, ja toinen antoi sinulle yhden kupin nestemäistä vettä, kumpi on painavampi?

Vaistomme on joskus ajatella, että kiinteät aineet ovat raskaampia, mutta itse asiassa nestemäisiä vesiä tiheämpiä kuin kiinteät vedet. Tietämällä kuinka laskea paino tiheydestä, voimme nopeasti nähdä, että vesikuppi on painavampi.

Jonkin aineen tiheys kertoo kuinka pienikokoinen tai levinnyt se on. Voimme kuvata tilavuustiheyden, massatiheyden tai minkä tahansa muun tyyppisen tiheyden.

Esimerkiksi kaupunkisuunnittelijat miettivät usein eri tiheyksiä, kuten asuntojen saatavuutta tai ruokakauppoja, selvittääkseen, mihin tietyt rakennukset rakennetaan.

Yleensä tiheys on yleensä määrä, kuten massa, jaettuna pinta-alalla tai tilavuudella.

Painotiheys kuvaa siis sitä, kuinka jonkin esineen paino jakautuu jollekin alueelle tai tilavuuteen. Todennäköisemmin käytät massatiheyksiä, koska massa ja paino liittyvät painovoiman kiihtyvyyteen, mikä voi muuttua riippuen siitä, missä olet maan pinnalla (ja vielä enemmän, jos olet toisella planeetta!).

• Kohteen tiheys kuvaa kuinka kompakti levitys on. Painotiheys kuvaa kohteen painojakaumaa jollakin alueella tai tilavuudessa.

Oletetaan, että laboratoriossamme on kaksi yhdistettä: A ja B. Yhdiste A on pallo, jonka tilavuus on 30 cm³ ja sen massa on 50 g. Yhdiste B on täydellinen kuutio, jonka sivut ovat 6 cm ja massatiheys 500 kg / m³. Mikä on yhdisteen A tiheys ja mikä yhdiste on painavampi?

Voimme nopeasti laskea yhdisteen A massatiheyden:

Mutta A: n ja B: n tiheyksien vertaamiseksi meidän on muunnettava tiheys samoiksi yksiköiksi.

Muuntaa yksiköstä kg / m³ g / cm³, meidän on käytettävä muunnoksia: 1 m³ = 1 000 000 cm³ ja 1 kg = 1000 g. Siksi yhdisteen B massatiheys on 0,5 g / cm³. Nyt voimme yksinkertaisesti verrata massatiheyksiä ja huomata, että yhdiste B on vähemmän tiheä kuin yhdiste A.

Vastaamiseksi, mikä on raskaampaa, meidän on laskettava jokaisen yhdisteen paino sen massasta ja painovoiman kiihtyvyydestä. Tiedetään yhdisteen A massa, joka on 0,05 kg, joten sen paino newtoneina on 0,05 kg × 9,8 m / s²= 0,49 N.

Mutta yhdisteelle B meidän on laskettava sen käyttämä tilavuus, sitten sen massa massatiheydestä. Voimme laskea yhdisteen B tilavuuden, koska se on täydellinen kuutio: tilavuus on (6 cm)³ = 216 cm³.

Yhdisteen B paino on tilavuus kertaa tiheys: 216 cm³ kertaa 0,5 g / cm³tai 108 g. Paino on siis 0,108 kg kertaa 9,8 m / s²tai 1,07 N.

Paino on määrä, joka kuvaa kohteen painovoimaa sen massasta johtuen ja paikallista painovoiman kiihtyvyyttä. Siksi kohteen paino voi muuttua, jos siirrät sen laaksosta korkean vuoren huipulle, koska painovoiman kiihtyvyys vähenee, kun siirrymme pois maapallon ytimestä.

Massa voi kuitenkin muuttua vain, jos esinettä muutetaan fyysisesti ja osa aineesta poistetaan.

On tärkeää muistaa ero massan ja painon välillä.