Če poznate njegovo prostornino in gostoto, lahko določite težo plastičnega predmeta, ne da bi ga tehtali.Utežse pogosto uporablja izmenično zmasov vsakdanjem jeziku, v resnici pa se razlikujejo.Mašaje količina snovi v predmetu in je odpornost predmeta na pospeševanje.
Masa je konstantna ne glede na njeno lokacijo, zato ima astronavt z maso 100 kg na Zemlji enako maso na Luni.Utežvendar je sila na maso pod vplivom gravitacije in je podana z razmerjem:
\ text {teža} = \ text {masa} \ krat \ text {pospešek zaradi gravitacije}
V metričnem sistemu ima teža enote Newtonov (N).
Na površini Zemlje je gravitacijski pospešekg, kar znaša 9,81 m / s2. Na Luni je gravitacijski pospešek le ena šestina Zemljinega in je 1,64 m / s2.
Ker se teža spreminja glede na lokalno gravitacijsko polje, ima astronavt z maso 100 kg na Zemlji težo 981 N, na Luni pa le 164 N. V globokem vesolju, stran od gravitacije katerega koli astronomskega telesa, bi imel astronavt utež 0 N, pogoj, ki se imenuje popularnobreztežnost.
Kako določiti glasnost
Glasnostje količina prostora, ki ga zasede predmet. Prostornino običajne trdne snovi, kot je kocka, lahko izračunamo z merjenjem njenih dimenzij, vendar bi bila ta metoda za predmete nepravilne oblike težka. Namesto tega lahko predmet potopimo v vodo in uporabimo dejstvo, da je prostornina izpodrinjene vode enaka prostornini potopljenega predmeta.
Kaj je gostota?
Themasna gostotapredmeta, ki se preprosto imenujegostoto, je svojmasa, deljena s prostornino. Gostoto ponavadi predstavlja grška črkarho (ρ) in je podan z enačbo:
\ rho = \ frac {m} {v}
Tukajmje masa predmeta invje njegova prostornina. V metričnem sistemu ima gostota enote kilogramov na kubični meter (kg / m3) ali gramov na kubični centimeter (g / cm3).
Če poznate gostoto predmeta, prerazporeditev enačbe gostote dobi izraz za izračun njegove mase:
m = \ rho v
Ko pa poznate maso, lahko izračunate težo.
Eksperimentalno določite težo
1. Pridobite kos plastike.Ugotovite vrsto plastike, ki jo preizkušate, in poiščite njeno masno gostoto.
2. Izmerite prostornino vzorca.V velik merilni valj napolnite vodo do 500 ml. Košček plastike popolnoma potopite v vodo.
Mnoge plastike so manj goste kot voda in bodo plavale. V tem primeru na dno jeklenke položite težko utež, kot je kovinska matica, nato dodajte 500 ml vode. Odstranite utež in jo s kratkim navojem privežite na plastični vzorec. Spustite jih skupaj v vodo, tako da je kos plastike popolnoma potopljen.
Ko je bil valj umerjen z vodo na 500 ml, je bil vključen volumen uteži, zato teža ne bo vplivala na merjenje. Razlika med novo in prvotno gladino vode je prostornina predmeta. Ne pozabite, da je en mililiter (ml) enak kubičnemu centimetru (cm3).
3. Izračunajte maso z enačbo gostote. Masa plastike je gostota, pomnožena s prostornino:m = ρ × v. Maso zapišite v kilograme.
4. Izračunajte težo s pospeškom zaradi gravitacije.V metričnem sistemu uporabite pravilne enote. Teža (N) = masa (kg) × pospešek zaradi gravitacije (m / s2).
Primer: Izračun teže akrila
Če želite določiti težo kosa akrilne plastike, znanega tudi kot pleksi steklo, lucit ali akrilit (vsa zaščitena imena), sledite korakom, opisanim v prejšnjem razdelku:
Korak 1:Pridobite kos plastike.Izrežite vzorec akrila. Gostota akrila je 1,18 g / cm3.
2. korak:Izmerite prostornino vzorca.Če se je nivo vode po potopitvi plastike v merilni valj povišal na 550,0 ml, je njen volumen 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml ali 50,0 cm3.
3. korak:Izračunajte maso z enačbo gostote.Masa kosa plastike = gostota × prostornina = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
4. korak:Izračunajte težo s pospeškom zaradi gravitacije. Teža (N) = masa (kg) × pospešek zaradi gravitacije (m / s2). Na Zemlji bi bila teža 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.