Якщо ви знаєте його об’єм і щільність, то можна визначити вагу пластикового предмета, не зважуючи його.Вагачасто використовується як взаємозамінна змасиповсякденною мовою, але насправді вони різні.Маса- це кількість речовини в об’єкті і є стійкістю об’єкта до прискорення.
Маса постійна незалежно від місця її розташування, тому космонавт масою 100 кг на Землі має однакову масу на Місяці.Вагаоднак сила сили на масу під впливом сили тяжіння визначається співвідношенням:
\ text {вага} = \ text {маса} \ раз \ text {прискорення через силу тяжіння}
У метричній системі вага має одиниці Ньютона (N).
На поверхні Землі гравітаційне прискоренняg, що становить 9,81 м / с2. На Місяці гравітаційне прискорення становить лише одну шосту від швидкості Землі і становить 1,64 м / с2.
Оскільки вага змінюється залежно від місцевого гравітаційного поля, астронавт масою 100 кг має вагу 981 Н на Землі, але лише 164 Н на Місяці. У глибокому космосі, далеко від сили тяжіння будь-яких астрономічних тіл, астронавт мав би вагу 0 Н, умова, звана в народіневагомість.
Як визначити обсяг
Гучність- це кількість місця, яке займає об’єкт. Можна обчислити об’єм звичайного твердого тіла, як куб, вимірявши його розміри, але цей метод буде складним для об’єктів неправильної форми. Натомість ми можемо занурити об’єкт у воду і використати той факт, що об’єм витісненої води дорівнює об’єму зануреного об’єкта.
Що таке щільність?
щільність масиоб'єкта, що просто називаєтьсящільність, є своїммаса, поділена на її об’єм. Щільність зазвичай представлена грецькою буквоюrho (ρ) і задається рівнянням:
\ rho = \ frac {m} {v}
Осьм- маса предмета іv- це його обсяг. У метричній системі щільність має одиниці кілограмів на кубічний метр (кг / м3) або грам на кубічний сантиметр (г / см3).
Якщо ви знаєте щільність об’єкта, переставлення рівняння щільності дає вираз для обчислення його маси:
m = \ rho v
У свою чергу, дізнавшись масу, можна розрахувати вагу.
Визначте вагу експериментально
1. Отримайте шматок пластику.Визначте тип пластику, який ви випробовуєте, і знайдіть його щільність маси.
2. Виміряйте обсяг проби.Наповніть великий градуйований балон водою до рівня 500 мл. Повністю занурте шматок пластику у воду.
Багато пластмас менш щільні, ніж вода, і будуть плавати. У цьому випадку помістіть важку вагу, як металеву гайку, на дно балона, а потім додайте води до рівня 500 мл. Зніміть гирю і прив’яжіть її до пластикового зразка короткою довжиною нитки. Опустіть їх разом у воду, щоб шматок пластику був повністю занурений.
Об'єм ваги враховувався при калібруванні балона водою на рівні 500 мл, тому вага не впливає на вимірювання. Різниця між новим та початковим рівнями води полягає в об’ємі об’єкта. Пам'ятайте, що один мілілітр (мл) дорівнює одному кубічному сантиметру (см3).
3. Обчисліть масу за рівнянням щільності. Маса пластику - це щільність, помножена на об’єм:м = ρ × v. Зафіксуйте масу в кілограмах.
4. Обчисліть вагу з прискоренням за рахунок сили тяжіння.Переконайтеся, що в метричній системі використовуються правильні одиниці виміру. Вага (N) = маса (кг) × прискорення під дією сили тяжіння (м / с2).
Приклад: Розрахунок ваги акрилу
Якщо ви хочете визначити вагу шматка акрилового пластику, також відомого як оргскло, люцит або акриліт (усі торгові назви), виконайте дії, описані в попередньому розділі:
Крок 1:Отримайте шматок пластику.Виріжте зразок акрилу. Щільність акрилу становить 1,18 г / см3.
Крок 2:Виміряйте обсяг проби.Якщо рівень води піднявся до 550,0 мл після занурення пластмаси в градуйований циліндр, то її обсяг становить 550,0 мл - 500,0 мл = 50,0 мл, або 50,0 см3.
Крок 3:Обчисліть масу за рівнянням щільності.Маса шматка пластику = щільність × об’єм = 1,18 г / см3 × 50,0 см3 = 59 г = 0,059 кг.
Крок 4:Обчисліть вагу з прискоренням за рахунок сили тяжіння. Вага (N) = маса (кг) × прискорення завдяки силі тяжіння (м / с2). На Землі вага становила б 0,059 кг × 9,81 м / с2 = 0,58 Н.