Ha ismeri annak térfogatát és sűrűségét, akkor meg tudja határozni egy műanyag tárgy súlyát anélkül, hogy megmérné.Súlygyakran felváltva használják atömegmindennapi nyelvben, de valójában különböznek egymástól.Tömega tárgyban lévő anyag mennyisége, és a tárgy gyorsulásnak való ellenállása.
A tömeg a helyétől függetlenül állandó, ezért a Földön 100 kg tömegű asztronautának a Holdon azonos a tömege.Súlyugyanakkor a tömeg súlya a gravitáció hatása alatt áll, és a kapcsolat adja:
\ text {weight} = \ text {mass} \ times \ text {gyorsulás a gravitáció miatt}
A metrikus rendszerben a súly Newton (N) egységekkel rendelkezik.
A Föld felszínén a gravitációs gyorsulásg, amely 9,81 m / s2. A Holdon a gravitációs gyorsulás csak a hatodik a Földénél, és 1,64 m / s2.
Mivel a tömeg a helyi gravitációs tértől függ, a 100 kg tömegű űrhajós súlya a Földön 981 N, a Holdon azonban csak 164 N. A mély űrben, távol minden csillagászati test gravitációjától, az űrhajós súlya 0 N lenne, ezt az állapotot népi nevénsúlytalanság.
Hogyan lehet meghatározni a hangerőt
Hangerőaz objektum által elfoglalt hely nagysága. Lehetséges kiszámítani egy szabályos szilárd anyag térfogatát, mint egy kocka, annak mérésével, de ez a módszer nehéz lenne szabálytalan alakú tárgyak esetében. Ehelyett víz alá meríthetjük az objektumot, és felhasználhatjuk azt a tényt, hogy a kiszorított víz térfogata megegyezik a bemerült tárgy térfogatával.
Mi az a sűrűség?
Atömegsűrűségegy objektum, egyszerűen hívjáksűrűség, az övétömeg osztva a térfogatával. A sűrűséget általában a görög betű képviselirho (ρ) és az egyenlet adja:
\ rho = \ frac {m} {v}
Ittmegy tárgy tömege ésva térfogata. A metrikus rendszerben a sűrűség egysége kilogramm / köbméter (kg / m3) vagy gramm / köbcentiméter (g / cm3).
Ha ismeri az objektum sűrűségét, a sűrűségegyenlet átrendezése megadja a tömeg kiszámításának kifejezését:
m = \ rho v
Viszont, ha ismeri a tömeget, kiszámíthatja a súlyt.
Határozza meg kísérletileg a súlyt
1. Szerezzen be egy darab műanyagot.Határozza meg a tesztelt műanyag típusát, és keresse meg annak tömegsűrűségét.
2. Mérjük meg a minta térfogatát.Töltsön meg egy nagyméretű palackot vízzel 500 ml-re. Merítse a műanyagdarabot teljesen a vízbe.
Sok műanyag kevésbé sűrű, mint a víz, és lebegni fog. Ebben az esetben a henger aljába tegyen egy nehéz anyát, mint egy fém anyát, majd adjon vizet az 500 ml-es szintig. Távolítsa el a súlyt, és kösse össze a műanyag mintával rövid menetszállal. Dobja össze őket a vízbe, így a műanyagdarab teljesen elmerül.
A henger térfogatát akkor vettük figyelembe, amikor a palackot vízzel kalibrálták 500 ml-es szinten, így a tömeg nem befolyásolja a mérést. Az új és az eredeti vízszint közötti különbség az objektum térfogata. Ne feledje, hogy egy milliliter (ml) egyenlő egy köbcentiméterrel (cm3).
3. Számítsa ki a tömeget a sűrűségegyenlettel. A műanyag tömege a sűrűség és a térfogat szorzata:m = ρ × v. Jegyezzük fel a tömeget kilogrammban.
4. Számítsa ki a súlyt a gravitáció miatti gyorsulással.Ügyeljen arra, hogy a metrikus rendszerben a megfelelő egységeket használja. Súly (N) = tömeg (kg) × gyorsulás a gravitáció miatt (m / s2).
Példa: Az akril tömegének kiszámítása
Ha meg akarja határozni egy darab akril műanyag, más néven plexi, lucit vagy akril (minden védjegyes név) súlyát, kövesse az előző szakaszban leírt lépéseket:
1. lépés:Szerezzen be egy darab műanyagot.Vágjon ki egy akrilmintát. Az akril sűrűsége 1,18 g / cm3.
2. lépés:Mérjük meg a minta térfogatát.Ha a vízszint 550,0 ml-re emelkedett, miután a műanyag bemerült a mérőhengerbe, akkor annak térfogata 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml vagy 50,0 cm3.
3. lépés:Számítsa ki a tömeget a sűrűségegyenlettel.A műanyag darab tömege = sűrűség × térfogat = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
4. lépés:Számítsa ki a súlyt a gravitáció miatti gyorsulással. A tömeg (N) = tömeg (kg) × gyorsulás a gravitáció miatt (m / s2). A Földön a súly 0,059 kg × 9,81 m / s lenne2 = 0,58 N.