Če vam je prijatelj dal eno skodelico trdnega ledu, drugi pa eno skodelico tekoče vode, katera je težja?
Naš instinkt je včasih misliti, da so trdne snovi težje, v resnici pa je tekoča voda gostejša od trdne vode. Če vemo, kako izračunati težo iz gostote, lahko hitro ugotovimo, da je skodelica vode težja.
Kaj je gostota?
Gostota neke snovi nam pove, kako kompaktna ali razpršena je. Lahko opišemo prostorninsko gostoto, masno gostoto ali katero koli drugo vrsto gostote.
Na primer, mestni načrtovalci pogosto razmišljajo o različnih gostotah, na primer o razpoložljivosti stanovanj ali trgovinah, da bi ugotovili, kje zgraditi določene stavbe.
Na splošno je gostota običajno količina, kot je masa, deljena s površino ali prostornino.
Gostota teže bi torej opisala, kako se teža nekega predmeta porazdeli na nekem območju ali prostornini. Verjetneje boste uporabili masne gostote, saj sta masa in teža povezani s pospeševanjem gravitacije, ki se lahko spremeni glede na to, kje ste na površju Zemlje (in še bolj, če ste na drugi planet!).
Nasveti
Gostota predmeta opisuje, kako kompaktno je razprostrt. Gostota teže opisuje porazdelitev teže predmeta na nekem območju ali prostornini.
Primer formule gostote v kemiji
Recimo, da ima naš laboratorij dve spojini: A in B. Spojina A je krogla s prostornino 30 cm3 in ima maso 50 g. Spojina B je popolna kocka s stranicami, ki merijo 6 cm in ima masno gostoto 500 kg / m3. Kakšna je gostota spojine A in katera spojina je težja?
Hitro lahko izračunamo masno gostoto spojine A:
\ text {gostota A} = \ frac {50 \ text {g}} {30 \ text {cm} ^ 3} = 1.667 \ text {g / cm} ^ 3
Toda za primerjavo gostote A in B moramo gostoto pretvoriti v enaki enoti.
Za pretvorbo iz kg / m3 do g / cm3, moramo uporabiti pretvorbe: 1 m3 = 1.000.000 cm3 in 1 kg = 1000 g. Zato je masna gostota spojine B 0,5 g / cm3. Zdaj lahko preprosto primerjamo masne gostote in opazimo, da je spojina B manj gosta od spojine A.
Obračunavanje teže
Da bi odgovorili, katera je težja, moramo iz mase izračunati težo posamezne spojine in pospeška gravitacije. Vemo maso spojine A, ki je 0,05 kg, zato je njena masa v newtonih 0,05 kg × 9,8 m / s2= 0,49 N.
Toda za spojino B moramo izračunati prostornino, ki jo zaseda, potem je masa iz masne gostote. Izračunamo lahko prostornino spojine B, ker je popolna kocka: prostornina je (6 cm)3 = 216 cm3.
Teža spojine B je prostornina pomnožena z gostoto: 216 cm3 krat 0,5 g / cm3ali 108 g. Teža je torej 0,108 kg krat 9,8 m / s2ali 1,07 N.
Razlika med maso in težo
Teža je količina, ki opisuje gravitacijsko silo na predmet zaradi njegove mase in lokalnega pospeševanja gravitacije. Zato se teža predmeta lahko spremeni, če ga premaknete iz doline na vrh visoke gore, ker pospešek gravitacije upada, ko se oddaljujemo od Zemljinega jedra.
Masa pa se lahko spremeni samo, če je predmet fizično spremenjen in je nekaj njegove snovi odstranjeno.
Pomembno je zapomniti si razliko med maso in težo.