Ako znate njegov volumen i gustoću, možete odrediti težinu plastičnog predmeta bez vaganja.Težinačesto se koristi naizmjenično samasau svakodnevnom jeziku, ali zapravo se razlikuju.Masaje količina materije u objektu i otpor je objekta na ubrzanje.
Masa je konstantna bez obzira na to gdje se nalazi, pa astronaut mase 100 kg na Zemlji ima istu masu na Mjesecu.Težina, međutim, je sila na masu pod utjecajem gravitacije i dana je odnosom:
\ text {težina} = \ text {masa} \ puta \ text {ubrzanje uslijed gravitacije}
U metričkom sustavu težina ima jedinice Newtona (N).
Na površini Zemlje gravitacijsko ubrzanje jeg, što iznosi 9,81 m / s2. Na Mjesecu gravitacijsko ubrzanje iznosi samo jednu šestinu od Zemljine i iznosi 1,64 m / s2.
Budući da težina varira s lokalnim gravitacijskim poljem, astronaut mase 100 kg ima težinu od 981 N na Zemlji, ali samo 164 N na Mjesecu. U dubokom svemiru, daleko od gravitacije bilo kojeg astronomskog tijela, astronaut bi imao težinu od 0 N, stanje popularno zvanobestežinsko stanje.
Kako odrediti glasnoću
Volumenje količina prostora koji objekt zauzima. Moguće je izračunati volumen pravilne krutine, poput kocke, mjerenjem njezinih dimenzija, ali ova bi metoda bila teška za objekte nepravilnog oblika. Umjesto toga, objekt možemo potopiti u vodu i koristiti činjenicu da je volumen istisnute vode jednak volumenu uronjenog predmeta.
Što je gustoća?
Thegustoća masepredmeta, jednostavno nazvangustoća, je svojemasa podijeljena s volumenom. Gustoću obično predstavlja grčko slovorho (ρ) i daje se jednadžbom:
\ rho = \ frac {m} {v}
Ovdjemje masa predmeta ivje njegov volumen. U metričkom sustavu gustoća ima jedinice kilograma po kubičnom metru (kg / m3) ili grama po kubnom centimetru (g / cm3).
Ako znate gustoću predmeta, preslagivanje jednadžbe gustoće daje izraz za izračunavanje njegove mase:
m = \ rho v
Zauzvrat, kad jednom znate masu, možete izračunati težinu.
Eksperimentalno odredite težinu
1. Nabavite komad plastike.Utvrdite vrstu plastike koju ispitujete i potražite njezinu masnu gustoću.
2. Izmjerite volumen uzorka.Napunite veliki graduirani cilindar vodom do razine od 500 ml. Komad plastike u potpunosti uronite u vodu.
Mnoge plastike su manje guste od vode i plivat će. U tom slučaju stavite teški teg poput metalne matice na dno cilindra, a zatim dodajte vodu na razinu od 500 ml. Uklonite uteg i kratkom duljinom konca zavežite ga za uzorak plastike. Bacite ih zajedno u vodu tako da je komad plastike potpuno potopljen.
Volumen utega bio je uključen kada je cilindar kalibriran vodom na razini od 500 ml, tako da težina neće utjecati na mjerenje. Razlika između nove i izvorne razine vode je volumen predmeta. Ne zaboravite da je jedan mililitar (ml) jednak jednom kubnom centimetru (cm3).
3. Izračunajte masu jednadžbom gustoće. Masa plastike je gustoća pomnožena s volumenom:m = ρ × v. Zabilježite masu u kilogramima.
4. Izračunajte težinu s ubrzanjem uslijed gravitacije.Obavezno upotrijebite ispravne jedinice u metričkom sustavu. Težina (N) = masa (kg) × ubrzanje zbog gravitacije (m / s2).
Primjer: Izračunavanje težine akrila
Ako želite odrediti težinu komada akrilne plastike, poznatog i kao pleksiglas, lucit ili akrilit (svi zaštićeni nazivi), slijedite korake opisane u prethodnom odjeljku:
Korak 1:Nabavite komad plastike.Izrežite uzorak akrila. Gustoća akrila je 1,18 g / cm3.
Korak 2:Izmjerite volumen uzorka.Ako je razina vode porasla na 550,0 ml nakon što je plastika uronjena u stupnjeviti cilindar, tada je njezin volumen 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml ili 50,0 cm3.
Korak 3:Izračunajte masu jednadžbom gustoće.Masa komada plastike = gustoća × volumen = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Korak 4:Izračunajte težinu s ubrzanjem uslijed gravitacije. Težina (N) = masa (kg) × ubrzanje zbog gravitacije (m / s2). Na Zemlji bi težina bila 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.