Jika Anda mengetahui volume dan massa jenisnya, Anda dapat menentukan berat suatu benda plastik tanpa menimbangnya.Bobotsering digunakan secara bergantian denganmassadalam bahasa sehari-hari tetapi sebenarnya mereka berbeda.Massaadalah jumlah materi dalam suatu benda dan merupakan hambatan suatu benda terhadap percepatan.
Massa adalah konstan terlepas dari lokasinya, sehingga seorang astronot dengan massa 100 kg di Bumi memiliki massa yang sama di bulan.Bobot, bagaimanapun, adalah gaya pada massa di bawah pengaruh gravitasi dan diberikan oleh hubungan:
\text{berat} =\text{massa}\times\text{percepatan gravitasi}
Dalam sistem metrik, berat memiliki satuan Newton (N).
Di permukaan bumi percepatan gravitasinya adalahg, yaitu 9,81 m/s2. Percepatan gravitasi di bulan hanya seperenam percepatan gravitasi bumi dan 1,64 m/s2.
Karena berat bervariasi dengan medan gravitasi lokal, astronot dengan massa 100 kg memiliki berat 981 N di Bumi tetapi hanya 164 N di bulan. Di luar angkasa, jauh dari gravitasi benda astronomi mana pun, astronot akan memiliki berat 0 N, suatu kondisi yang populer disebut
tanpa bobot.Cara Menentukan Volume
Volumeadalah jumlah ruang yang ditempati suatu benda. Dimungkinkan untuk menghitung volume benda padat biasa, seperti kubus, dengan mengukur dimensinya, tetapi metode ini akan sulit untuk benda yang bentuknya tidak beraturan. Sebagai gantinya, kita dapat menenggelamkan benda ke dalam air dan menggunakan fakta bahwa volume air yang dipindahkan sama dengan volume benda yang dicelupkan.
Apa itu Kepadatan?
ItuKepadatan massadari suatu objek, hanya disebutmassa jenis, apakah itumassa dibagi volumenya. Kepadatan biasanya dilambangkan dengan huruf Yunanirho (ρ) dan diberikan oleh persamaan:
\rho = \frac{m}{v}
Sinisayaadalah massa suatu benda danvadalah volumenya. Dalam sistem metrik, kerapatan memiliki satuan kilogram per meter kubik (kg/m3) atau gram per sentimeter kubik (g/cm3).
Jika Anda mengetahui kerapatan suatu benda, menyusun kembali persamaan kerapatan memberikan ekspresi untuk menghitung massanya:
m=\rho v
Pada gilirannya, setelah Anda mengetahui massa, Anda dapat menghitung berat.
Tentukan Berat Secara Eksperimental
1. Dapatkan sepotong plastik.Identifikasi jenis plastik yang Anda uji dan cari kepadatan massanya.
2. Mengukur volume sampel.Isi gelas ukur yang besar dengan air sampai tingkat 500 ml. Benamkan potongan plastik sepenuhnya di dalam air.
Banyak plastik kurang padat daripada air dan akan mengapung. Dalam hal ini, letakkan beban berat seperti mur logam di bagian bawah silinder lalu tambahkan air hingga level 500 ml. Lepaskan bobot dan ikat ke sampel plastik dengan benang pendek. Jatuhkan mereka bersama-sama ke dalam air sehingga potongan plastik benar-benar terendam.
Volume berat dimasukkan ketika silinder dikalibrasi dengan air pada level 500 ml, sehingga berat tidak akan mempengaruhi pengukuran. Perbedaan antara ketinggian air baru dan asli adalah volume benda. Ingatlah bahwa satu mililiter (ml) sama dengan satu sentimeter kubik (cm3).
3. Hitung massa dengan persamaan densitas. Massa plastik adalah kerapatan dikalikan volume:saya = ρ × v. Catat massanya dalam kilogram.
4. Hitung berat dengan percepatan gravitasi.Pastikan untuk menggunakan satuan yang benar dalam sistem metrik. Berat (N) = massa (kg) × percepatan gravitasi (m/s2).
Contoh: Menghitung Berat Akrilik
Jika Anda ingin menentukan berat sepotong plastik akrilik, juga dikenal sebagai Plexiglas, Lucite, atau Acrylite (semua nama merek dagang), ikuti langkah-langkah yang dijelaskan di bagian sebelumnya:
Langkah 1:Dapatkan sepotong plastik.Potong sampel akrilik. Kepadatan akrilik adalah 1,18 g/cm3.
Langkah 2:Mengukur volume sampel.Jika tinggi air naik menjadi 550,0 ml setelah plastik dicelupkan ke dalam gelas ukur, maka volumenya adalah 550,0 ml – 500,0 ml = 50,0 ml, atau 50,0 cm3.
Langkah 3:Hitung massa dengan persamaan densitas.Massa potongan plastik = massa jenis × volume = 1,18 g/cm3 × 50,0 cm3 = 59 gram = 0,059 kg.
Langkah 4:Hitung berat dengan percepatan gravitasi. Berat (N) = massa (kg) × percepatan gravitasi (m/s2). Di Bumi beratnya adalah 0,059 kg × 9,81 m/s2 = 0,58 N