Hacmini ve yoğunluğunu biliyorsanız, plastik bir cismin ağırlığını tartmadan da belirleyebilirsiniz.Ağırlıkile sıklıkla birbirinin yerine kullanılırkitlegünlük dilde ama aslında farklılar.kitlebir nesnedeki madde miktarıdır ve bir nesnenin ivmeye karşı direncidir.
Kütle konumu ne olursa olsun sabittir, dolayısıyla Dünya'da kütlesi 100 kg olan bir astronot Ay'da da aynı kütleye sahiptir.AğırlıkBununla birlikte, yerçekimi etkisi altındaki bir kütle üzerindeki kuvvettir ve ilişki ile verilir:
\text{ağırlık} =\text{kütle}\times\text{yerçekimi nedeniyle ivme}
Metrik sistemde ağırlık Newton (N) birimlerine sahiptir.
Dünya yüzeyinde yerçekimi ivmesig9,81 m/s olan2. Ay'da yerçekimi ivmesi Dünya'nınkinin sadece altıda biri ve 1,64 m/s'dir.2.
Ağırlık yerel yerçekimi alanına göre değiştiğinden, kütlesi 100 kg olan astronot Dünya'da 981 N, ayda ise sadece 164 N ağırlığa sahiptir. Derin uzayda, herhangi bir astronomik cismin yerçekiminden uzakta, astronotun ağırlığı 0 N olacaktır, bu duruma halk arasında yaygın olarakağırlıksızlık.
Hacim Nasıl Belirlenir
Sesbir nesnenin kapladığı alan miktarıdır. Küp gibi düzgün bir cismin hacmini boyutlarını ölçerek hesaplamak mümkündür, ancak bu yöntem düzensiz şekilli nesneler için zor olacaktır. Bunun yerine, nesneyi suya batırabilir ve yer değiştiren suyun hacminin, batırılan nesnenin hacmine eşit olduğu gerçeğini kullanabiliriz.
Yoğunluk nedir?
kütle yoğunluğubasitçe adlandırılan bir nesneninyoğunluk, onunkütle bölü hacmi. Yoğunluk genellikle Yunan harfiyle gösterilir.rho (ρ) ve denklem tarafından verilir:
\rho = \frac{m}{v}
Burayambir nesnenin kütlesi vevonun hacmidir. Metrik sistemde yoğunluk, metreküp başına kilogram (kg/m2) birimine sahiptir.3) veya santimetreküp başına gram (g/cm3).
Bir nesnenin yoğunluğunu biliyorsanız, yoğunluk denklemini yeniden düzenlemek, kütlesini hesaplamak için şu ifadeyi verir:
m=\rho v
Buna karşılık, kütleyi öğrendikten sonra ağırlığı hesaplayabilirsiniz.
Ağırlığı Deneysel Olarak Belirleyin
1. Plastikten bir parça alın.Test ettiğiniz plastik türünü belirleyin ve kütle yoğunluğuna bakın.
2. Numunenin hacmini ölçün.Büyük bir dereceli silindiri 500 ml seviyesine kadar suyla doldurun. Plastik parçayı tamamen suya batırın.
Birçok plastik sudan daha az yoğundur ve yüzer. Bu durumda silindirin altına metal somun gibi ağır bir ağırlık koyun ve 500 ml seviyesine kadar su ekleyin. Ağırlığı çıkarın ve kısa bir iplik uzunluğuyla plastik numuneye bağlayın. Plastik parçanın tamamen batması için bunları birlikte suya bırakın.
Silindir 500 ml seviyesinde su ile kalibre edildiğinde ağırlığın hacmi dahil edilmiştir, bu nedenle ağırlık ölçümü etkilemeyecektir. Yeni ve orijinal su seviyeleri arasındaki fark, nesnenin hacmidir. Bir mililitrenin (ml) bir santimetreküpe (cm) eşit olduğunu unutmayın.3).
3. Yoğunluk denklemi ile kütleyi hesaplayın. Plastiğin kütlesi yoğunluğun hacimle çarpımıdır:m = ρ × v. Kütleyi kilogram olarak kaydedin.
4. Ağırlığı yerçekimi ivmesiyle hesaplayın.Metrik sistemde doğru birimleri kullandığınızdan emin olun. Ağırlık (N) = kütle (kg) × yerçekimi ivmesi (m/sn)2).
Örnek: Akrilik Ağırlığının Hesaplanması
Pleksiglas, Lucite veya Akrilik olarak da bilinen (tümü ticari markalı adlar) bir akrilik plastik parçasının ağırlığını belirlemek istiyorsanız, önceki bölümde açıklanan adımları izleyin:
Aşama 1:Plastikten bir parça alın.Bir akrilik örneği kesin. Akrilik yoğunluğu 1.18 g/cm3'tür.3.
Adım 2:Numunenin hacmini ölçün.Plastik dereceli silindire daldırıldıktan sonra su seviyesi 550.0 ml'ye yükseldiyse, hacmi 550.0 ml – 500.0 ml = 50.0 ml veya 50.0 cm'dir.3.
Aşama 3:Yoğunluk denklemi ile kütleyi hesaplayın.Plastik parçasının kütlesi = yoğunluk × hacim = 1,18 g/cm3 × 50.0 cm3 = 59 gr = 0.059 kg.
4. Adım:Yerçekimine bağlı ivme ile ağırlığı hesaplayın. Ağırlık (N) = kütle (kg) × yerçekimine bağlı ivme (m/sn)2). Dünya'da ağırlık 0.059 kg × 9.81 m/s olacaktır.2 = 0,58 N.