Se você conhece seu volume e densidade, pode determinar o peso de um objeto de plástico sem pesá-lo.Pesoé frequentemente usado de forma intercambiável commassana linguagem cotidiana, mas na verdade eles são diferentes.Massaé a quantidade de matéria em um objeto e é a resistência de um objeto à aceleração.
A massa é constante, independentemente de sua localização, portanto, um astronauta com uma massa de 100 kg na Terra tem a mesma massa na lua.Peso, no entanto, é a força sobre uma massa sob a influência da gravidade e é dada pela relação:
\ text {peso} = \ text {massa} \ times \ text {aceleração devido à gravidade}
No sistema métrico, o peso tem unidades de Newtons (N).
Na superfície da Terra, a aceleração gravitacional ég, que é 9,81 m / s2. Na lua, a aceleração gravitacional é apenas um sexto da da Terra e é de 1,64 m / s2.
Como o peso varia com o campo gravitacional local, o astronauta com uma massa de 100 kg tem um peso de 981 N na Terra, mas apenas 164 N na lua. No espaço profundo, longe da gravidade de qualquer corpo astronômico, o astronauta teria um peso de 0 N, uma condição popularmente chamada
leveza.Como Determinar o Volume
Volumeé a quantidade de espaço que um objeto ocupa. É possível calcular o volume de um sólido regular, como um cubo, medindo suas dimensões, mas esse método seria difícil para objetos de formas irregulares. Em vez disso, podemos submergir o objeto na água e usar o fato de que o volume da água deslocada é igual ao volume do objeto imerso.
O que é densidade?
Odensidade de massade um objeto, simplesmente chamadodensidade, é o seumassa dividida pelo seu volume. A densidade é geralmente representada pela letra gregarho (ρ) e é dado pela equação:
\ rho = \ frac {m} {v}
Aquimé a massa de um objeto evé o seu volume. No sistema métrico, a densidade tem unidades de quilogramas por metro cúbico (kg / m3) ou gramas por centímetro cúbico (g / cm3).
Se você conhece a densidade de um objeto, reorganizar a equação da densidade fornece a expressão para calcular sua massa:
m = \ rho v
Por sua vez, depois de saber a massa, você pode calcular o peso.
Determine o peso experimentalmente
1. Obtenha um pedaço de plástico.Identifique o tipo de plástico que você está testando e observe sua densidade de massa.
2. Meça o volume da amostra.Encha um cilindro grande graduado com água até o nível de 500 ml. Mergulhe o pedaço de plástico completamente na água.
Muitos plásticos são menos densos que a água e flutuam. Neste caso, coloque um peso pesado como uma porca de metal no fundo do cilindro e adicione água até o nível de 500 ml. Remova o peso e amarre-o à amostra de plástico com um pedaço curto de linha. Jogue-os juntos na água para que o pedaço de plástico fique completamente submerso.
O volume do peso foi incluído quando o cilindro foi calibrado com água no nível de 500 ml, portanto o peso não afetará a medição. A diferença entre os níveis de água novo e original é o volume do objeto. Lembre-se que um mililitro (ml) é igual a um centímetro cúbico (cm3).
3. Calcule a massa com a equação da densidade. A massa do plástico é densidade multiplicada pelo volume:m = ρ × v. Registre a massa em quilogramas.
4. Calcule o peso com a aceleração da gravidade.Certifique-se de usar as unidades corretas no sistema métrico. Peso (N) = massa (kg) × aceleração devido à gravidade (m / s2).
Exemplo: Calculando o Peso do Acrílico
Se você deseja determinar o peso de um pedaço de plástico acrílico, também conhecido como Plexiglas, Lucite ou Acrylite (todos os nomes de marcas registradas), siga as etapas descritas na seção anterior:
Passo 1:Obtenha um pedaço de plástico.Recorte uma amostra de acrílico. A densidade do acrílico é 1,18 g / cm3.
Passo 2:Meça o volume da amostra.Se o nível de água subir para 550,0 ml após o plástico ter sido imerso no cilindro graduado, então seu volume é 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml, ou 50,0 cm3.
Etapa 3:Calcule a massa com a equação da densidade.A massa da peça de plástico = densidade × volume = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Passo 4:Calcule o peso com a aceleração da gravidade. O peso (N) = massa (kg) × aceleração devido à gravidade (m / s2). Na Terra, o peso seria 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.