Hvis du vet volumet og tettheten, kan du bestemme vekten til en plastgjenstand uten å veie den.Vektbrukes ofte om hverandre medmassei hverdagsspråk, men faktisk er de forskjellige.Masseer mengden materie i et objekt og er motstanden til et objekt mot akselerasjon.
Massen er konstant uavhengig av plassering, så en astronaut med en masse på 100 kg på jorden har samme masse på månen.Vekter imidlertid kraften på en masse under påvirkning av tyngdekraften og er gitt av forholdet:
\ text {vekt} = \ tekst {masse} \ ganger \ tekst {akselerasjon på grunn av tyngdekraften}
I det metriske systemet har vektenheter Newton (N).
På jordens overflate er gravitasjonsakselerasjoneng, som er 9,81 m / s2. På månen er gravitasjonsakselerasjonen bare en sjettedel av jordens og er 1,64 m / s2.
Fordi vekten varierer med det lokale gravitasjonsfeltet, har astronauten med en masse på 100 kg en vekt på 981 N på jorden, men bare 164 N på månen. I det dype rommet, vekk fra tyngdekraften til astronomiske legemer, ville astronauten ha en vekt på 0 N, en tilstand som ofte kallesvektløshet.
Hvordan bestemme volum
Volumer hvor mye plass et objekt opptar. Det er mulig å beregne volumet til et vanlig fast stoff, som en kube, ved å måle dimensjonene, men denne metoden vil være vanskelig for objekter med uregelmessig form. I stedet kan vi senke gjenstanden i vann og bruke det faktum at volumet av fortrengt vann er lik volumet til den nedsenket gjenstanden.
Hva er tetthet?
Demassetetthetav et objekt, bare kalttetthet, er detsmasse delt på volum. Tetthet er vanligvis representert med den greske bokstavenrho (ρ) og er gitt av ligningen:
\ rho = \ frac {m} {v}
Hermer massen til et objekt ogver volumet. I det metriske systemet har tettheten enheter av kilo per kubikkmeter (kg / m3) eller gram per kubikkcentimeter (g / cm3).
Hvis du kjenner tettheten til et objekt, vil omorganisering av tetthetsligningen gi uttrykk for å beregne massen:
m = \ rho v
Når du kjenner til masse, kan du igjen beregne vekten.
Bestem vekt eksperimentelt
1. Få et stykke plast.Identifiser plasttypen du tester, og slå opp massetettheten.
2. Mål volumet på prøven.Fyll en stor gradssylinder med vann til 500 ml nivå. Senk plaststykket helt i vannet.
Mange plastmaterialer er mindre tette enn vann og vil flyte. I dette tilfellet plasserer du en tung vekt som en metallmutter i bunnen av sylinderen, og tilsett vann til 500 ml-nivået. Fjern vekten og fest den til plastprøven med en kort trådlengde. Slipp dem sammen i vannet slik at plaststykket er helt nedsenket.
Vektvolumet ble inkludert da sylinderen ble kalibrert med vann på 500 ml nivå, så vekten vil ikke påvirke målingen. Forskjellen mellom det nye og det opprinnelige vannstanden er gjenstandens volum. Husk at en milliliter (ml) er lik en kubikkcentimeter (cm3).
3. Beregn masse med tetthetsligningen. Plastens masse er tetthet multiplisert med volum:m = ρ × v. Registrer massen i kilo.
4. Beregn vekt med akselerasjonen på grunn av tyngdekraften.Sørg for å bruke de riktige enhetene i det metriske systemet. Vekt (N) = masse (kg) × akselerasjon på grunn av tyngdekraften (m / s2).
Eksempel: Beregning av vekten av akryl
Hvis du vil bestemme vekten av et stykke akrylplast, også kjent som pleksiglass, lusitt eller akrylitt (alle varemerkebeskyttede navn), følger du trinnene beskrevet i forrige avsnitt:
Trinn 1:Få et stykke plast.Klipp ut en prøve av akryl. Tettheten av akryl er 1,18 g / cm33.
Steg 2:Mål volumet på prøven.Hvis vannstanden steg til 550,0 ml etter at plasten ble nedsenket i sylinderen, er volumet 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml eller 50,0 cm3.
Trinn 3:Beregn masse med tetthetsligningen.Massen av plaststykket = tetthet × volum = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Trinn 4:Beregn vekt med akselerasjonen på grunn av tyngdekraften. Vekten (N) = masse (kg) × akselerasjon på grunn av tyngdekraften (m / s2). På jorden ville vekten være 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.