その体積と密度がわかっている場合は、プラスチックの物体を計量せずに重量を測定できます。重量多くの場合、と互換的に使用されます質量日常の言葉で、しかし実際にはそれらは異なります。質量はオブジェクト内の物質の量であり、は加速に対するオブジェクトの抵抗です。
質量はその場所に関係なく一定であるため、地球上で100 kgの質量を持つ宇宙飛行士は、月でも同じ質量を持ちます。重量ただし、は重力の影響下にある質量にかかる力であり、次の関係によって与えられます。
\ text {weight} = \ text {mass} \ times \ text {重力による加速}
メートル法では、重量の単位はニュートン（N）です。
地球の表面では、重力加速度はg、9.81 m / sです2. 月の重力加速度は地球の6分の1であり、1.64 m / sです。2.
重量は地域の重力場によって異なるため、質量100 kgの宇宙飛行士の重量は、地球では981 Nですが、月では164Nしかありません。 深宇宙では、天体の重力から離れて、宇宙飛行士の体重は0 Nになります。これは、一般に呼ばれる状態です。無重力.
ボリュームを決定する方法
ボリュームオブジェクトが占めるスペースの量です。 立方体のような通常の固体の体積は、その寸法を測定することで計算できますが、この方法は不規則な形状のオブジェクトでは困難です。 代わりに、オブジェクトを水に沈め、押しのけられた水の体積が浸されたオブジェクトの体積に等しいという事実を使用できます。
密度とは何ですか？
ザ・質量密度単に呼ばれるオブジェクトの密度、は質量をその体積で割ったもの. 密度は通常ギリシャ文字で表されますrho (ρ）そして次の方程式で与えられます：
\ rho = \ frac {m} {v}
ここにmは物体の質量であり、vそのボリュームです。 メートル法では、密度の単位はキログラム/立方メートル（kg / m）です。3）またはグラム/立方センチメートル（g / cm3).
オブジェクトの密度がわかっている場合は、密度方程式を並べ替えると、その質量を計算するための式が得られます。
m = \ rho v
次に、質量がわかれば、重量を計算できます。
実験的に体重を決定する
1. プラスチック片を入手します。テストしているプラスチックの種類を特定し、その質量密度を調べます。
2. サンプルの量を測定します。大きなメスシリンダーに500mlレベルの水を入れます。 プラスチック片を完全に水に浸します。
多くのプラスチックは水よりも密度が低く、浮きます。 この場合、シリンダーの底に金属ナットのような重いおもりを置き、500mlのレベルまで水を加えます。 おもりを取り除き、短い糸でプラスチックサンプルに結びます。 それらを一緒に水に落とし、プラスチック片が完全に水没するようにします。
シリンダーを500mlレベルの水で校正したときの分銅の容量が含まれているため、分銅は測定に影響しません。 新しい水位と元の水位の違いは、オブジェクトの体積です。 1ミリリットル（ml）は1立方センチメートル（cm）に等しいことを忘れないでください3).
3. 密度方程式を使用して質量を計算します。 プラスチックの質量は、密度に体積を掛けたものです。m = ρ × v. 質量をキログラムで記録します。
4. 重力による加速度で重量を計算します。メートル法で正しい単位を使用していることを確認してください。 重量（N）=質量（kg）×重力による加速度（m / s2).
例：アクリルの重量を計算する
Plexiglas、Lucite、またはAcrylite（すべての商標名）とも呼ばれるアクリルプラスチック片の重量を測定する場合は、前のセクションで説明した手順に従ってください。
ステップ1：プラスチック片を入手します。アクリルのサンプルを切り取ります。 アクリルの密度は1.18g / cmです3.
ステップ2：サンプルの量を測定します。プラスチックをメスシリンダーに浸した後、水位が550.0 mlに上昇した場合、その容量は550.0 ml – 500.0 ml = 50.0 ml、つまり50.0cmになります。3.
ステップ3：密度方程式を使用して質量を計算します。プラスチック片の質量=密度×体積= 1.18 g / cm3 ×50.0cm3 = 59 g = 0.059 kg
ステップ4：重力による加速度で重量を計算する. 重量（N）=質量（kg）×重力による加速度（m / s2). 地球上での重量は0.059kg×9.81m / sになります2 = 0.58N。