თუ იცით მისი მოცულობა და სიმკვრივე, შეგიძლიათ განსაზღვროთ პლასტიკური ობიექტის წონა მასის გარეშე.წონახშირად გამოიყენება მასთან ერთადმასაყოველდღიურ ენაზე, მაგრამ სინამდვილეში ისინი განსხვავდებიან.მასაარის ობიექტის მატერიის რაოდენობა და წარმოადგენს ობიექტის დაჩქარებას.
მასა მუდმივია მისი მდებარეობის მიუხედავად, ამიტომ დედამიწაზე 100 კგ მასის ასტრონავტს იგივე მასა აქვს მთვარეზე.წონაამასთან, ეს არის ძალა მასაზე, რომელიც მიზიდულობის გავლენის ქვეშ არის და მოცემულია ურთიერთობებით:
\ text {weight} = \ text {mass} \ ჯერ \ text {აჩქარება სიმძიმის გამო}
მეტრულ სისტემაში წონას აქვს ნიუტონის ერთეულები (N).
დედამიწის ზედაპირზე გრავიტაციული აჩქარებააგ, რაც 9,81 მ / წმ2. მთვარეზე გრავიტაციული აჩქარება დედამიწის მხოლოდ ერთი მეექვსედია და 1,64 მ / წმ2.
იმის გამო, რომ წონა იცვლება ადგილობრივი გრავიტაციული ველის მიხედვით, 100 კგ მასის ასტრონავტს აქვს წონა 981 N დედამიწაზე, მაგრამ მთვარეზე მხოლოდ 164 N. ღრმა სივრცეში, ნებისმიერი ასტრონომიული სხეულის სიმძიმისგან მოშორებით, ასტრონავტს ექნებოდა 0 N წონა, ეს მდგომარეობა ხალხში სახელწოდებითუწონადობა.
როგორ განვსაზღვროთ მოცულობა
მოცულობაარის სივრცის ოდენობა, რომელსაც ობიექტი იკავებს. გამოთვლა შესაძლებელია ჩვეულებრივი მყარი მასალის მოცულობით, კუბის მსგავსად, მისი ზომების გაზომვით, მაგრამ ეს მეთოდი რთული იქნება არარეგულარული ფორმის ობიექტებისთვის. ამის ნაცვლად, შეგვიძლია ობიექტის წყალში ჩაძირვა და გამოვიყენოთ ის ფაქტი, რომ გადაადგილებული წყლის მოცულობა ტოლია ჩაძირული ობიექტის მოცულობის.
რა არის სიმჭიდროვე?
მასის სიმკვრივეობიექტის, უბრალოდ მოუწოდასიმკვრივე, არის მისიმასა გაყოფილი მისი მოცულობით. სიმჭიდროვე, როგორც წესი, წარმოდგენილია ბერძნული ასოთირო (ρ) და მოცემულია განტოლებით:
\ rho = \ frac {m} {v}
Აქმარის ობიექტის მასა დავმისი მოცულობაა. მეტრულ სისტემაში სიმკვრივეს აქვს კილოგრამების ერთეულები კუბურ მეტრზე (კგ / მ)3) ან გრამი კუბურ სანტიმეტრზე (გ / სმ)3).
თუ იცით ობიექტის სიმკვრივე, სიმკვრივის განტოლების გადალაგება იძლევა მასის გამოთვლის გამოხატვას:
მ = \ რო ვ
თავის მხრივ, მასის ცოდნის შემდეგ შეგიძლიათ გამოთვალოთ წონა.
ექსპერიმენტულად განსაზღვრეთ წონა
1. შეიძინეთ პლასტმასის ნაჭერი.გამოავლინეთ პლასტმასის ტიპი, რომელსაც ატესტებთ და მოძებნეთ მისი მასის სიმკვრივე.
2. გაზომეთ ნიმუშის მოცულობა.შეავსეთ დიდი დამთავრებული ცილინდრი წყლით 500 მლ დონეზე. ჩაყარეთ პლასტმასის ნაჭერი მთლიანად წყალში.
ბევრი პლასტმასა ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე წყალი და ბანაობს. ამ შემთხვევაში, ცილინდრის ძირში მოათავსეთ მძიმე წონა, როგორიცაა ლითონის კაკალი, შემდეგ დაამატეთ წყალი 500 მლ დონემდე. ამოიღეთ წონა და მიამაგრეთ მას პლასტმასის ნიმუშზე მოკლე სიგრძის ძაფით. ჩააგდეთ ისინი წყალში, ასე რომ პლასტმასის ნაჭერი მთლიანად ჩაიძირა.
წონის მოცულობა მოიცავდა, როდესაც ცილინდრი 500 მლ დონეზე წყლით დაკალიბრდებოდა, ამიტომ წონა გავლენას არ მოახდენს გაზომვაზე. განსხვავება წყლის ახალ და ორიგინალურ დონეებს შორის არის ობიექტის მოცულობა. გახსოვდეთ, რომ ერთი მილილიტრი (მლ) უდრის ერთ კუბურ სანტიმეტრს (სმ.)3).
3. გამოთვალეთ მასა სიმკვრივის განტოლებით. პლასტმასის მასა არის სიმკვრივე გამრავლებული მოცულობით:მ = ρ × ვ. ჩაიწერე მასა კილოგრამებში.
4. გამოთვალეთ წონა სიმძიმის გამო აჩქარებასთან ერთად.დარწმუნდით, რომ გამოიყენოთ სწორი ერთეულები მეტრულ სისტემაში. წონა (N) = მასა (კგ) აჩქარება სიმძიმის გამო (მ / წმ)2).
მაგალითი: აკრილის წონის გამოთვლა
თუ გსურთ განსაზღვროთ აკრილის პლასტმასის ნაჭრის წონა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც პლექსიგლასი, ლუსიტი ან აკრილიტი (ყველა სავაჭრო ნიშანი), მიჰყევით წინა განყოფილებაში აღწერილ ნაბიჯებს:
Ნაბიჯი 1:შეიძინეთ პლასტმასის ნაჭერი.ამოჭრა აკრილის ნიმუში. აკრილის სიმკვრივეა 1,18 გ / სმ3.
ნაბიჯი 2:გაზომეთ ნიმუშის მოცულობა.თუ წყლის დონე 550.0 მლ-მდე გაიზარდა მას შემდეგ, რაც პლასტიკი ჩაეფლო გრადუსულ ცილინდრში, მაშინ მისი მოცულობაა 550.0 მლ - 500.0 მლ = 50.0 მლ, ან 50.0 სმ3.
ნაბიჯი 3:გამოთვალეთ მასა სიმკვრივის განტოლებით.პლასტმასის ნაჭრის მასა = სიმკვრივე × მოცულობა = 1,18 გ / სმ3 .0 50,0 სმ3 = 59 გ = 0,059 კგ.
ნაბიჯი 4:გამოთვალეთ წონა სიმძიმის გამო აჩქარებასთან ერთად. წონა (N) = მასა (კგ) აჩქარება სიმძიმის გამო (მ / წმ)2). დედამიწაზე წონა იქნება 0,059 კგ × 9,81 მ / წმ2 = 0,58 ნ