Ako vam je vaš prijatelj dao jednu šalicu čvrstog leda, a druga šalicu tekuće vode, koja je teža?
Instinkt nam je ponekad misliti da su krutine teže, ali zapravo tekuća voda gušća od čvrste vode. Znajući kako izračunati težinu iz gustoće, brzo možemo vidjeti da je šalica vode teža.
Što je gustoća?
Gustoća neke tvari govori nam koliko je kompaktna ili raširena. Možemo opisati volumensku gustoću, gustoću mase ili bilo koju drugu vrstu gustoće.
Na primjer, gradski planeri često razmišljaju o različitim gustoćama, poput raspoloživosti stanova ili trgovina prehrambenih proizvoda, kako bi shvatili gdje graditi određene zgrade.
Općenito, gustoća je obično veličina kao što je masa, podijeljena s površinom ili volumenom.
Gustoća težine bi stoga opisala kako se težina nekog predmeta raspoređuje na nekom području ili volumenu. Vjerojatnije ćete koristiti gustoće mase, jer su masa i težina povezane ubrzanjem gravitacije, koje mogu se mijenjati ovisno o tome gdje se nalazite na površini Zemlje (i još više ako ste na nekoj drugoj planeta!).
Savjeti
Gustoća objekta opisuje koliko je zbijen. Gustoća težine opisuje raspodjelu težine predmeta u nekom području ili volumenu.
Primjer formule gustoće u kemiji
Recimo da naš laboratorij ima dva spoja: A i B. Spoj A je kugla koja ima zapreminu od 30 cm3 a ima masu 50 g. Spoj B je savršena kocka sa stranicama dimenzija 6 cm i masene gustoće od 500 kg / m3. Kolika je gustoća spoja A, a koji je spoj teži?
Brzo možemo izračunati masenu gustoću spoja A:
\ text {gustoća A} = \ frac {50 \ text {g}} {30 \ text {cm} ^ 3} = 1.667 \ text {g / cm} ^ 3
Ali da bismo usporedili gustoće A i B, moramo gustoću pretvoriti u iste jedinice.
Za pretvorbu iz kg / m3 do g / cm3, trebamo koristiti pretvorbe: 1 m3 = 1.000.000 cm3 i 1 kg = 1000 g. Stoga je masena gustoća spoja B 0,5 g / cm3. Sada možemo jednostavno usporediti gustoće mase i primijetiti da je spoj B manje gust od spoja A.
Računovodstvo za težinu
Da bismo odgovorili koji je teži, moramo izračunati težinu svakog spoja iz njegove mase i ubrzanja gravitacije. Znamo masu spoja A, koja je 0,05 kg, pa je njegova težina u newtonima 0,05 kg × 9,8 m / s2= 0,49 N.
Ali za spoj B moramo izračunati zapreminu koju zauzima, a to je masa iz gustoće mase. Možemo izračunati volumen spoja B jer je savršena kocka: volumen je (6 cm)3 = 216 cm3.
Težina spoja B je volumen pomnožen s gustoćom: 216 cm3 puta 0,5 g / cm3ili 108 g. Težina je dakle 0,108 kg puta 9,8 m / s2, odnosno 1,07 N.
Razlika između mase i težine
Težina je veličina koja opisuje silu gravitacije na predmet zbog njegove mase i lokalnog ubrzanja gravitacije. Stoga se težina predmeta može promijeniti ako ga premjestite iz doline na vrh visoke planine, jer ubrzanje gravitacije opada kako se odmičemo od Zemljine jezgre.
Masa se, međutim, može promijeniti samo ako je objekt fizički promijenjen i dio njegove materije uklonjen.
Važno je upamtiti razliku između mase i težine.