Sadržaj
- Kako odrediti volumen
- Što je gustoća?
- Odredite težinu eksperimentalno
- Primjer: izračunavanje težine akrila
Ako znate njegovu volumen i gustoću, možete odrediti težinu plastičnog predmeta bez vaganja. Težina često se koristi naizmjenično s masa u svakodnevnom jeziku, ali zapravo se razlikuju. Masa je količina materije u nekom objektu i otpor je objekta na ubrzanje.
Masa je konstantna bez obzira na njen položaj, pa astronaut s masom od 100 kg na Zemlji ima istu masu na Mjesecu. Težinameđutim, sila je na masu pod utjecajem gravitacije i dana je odnosom: Težina = masa × ubrzanje zbog gravitacije, U metričkom sustavu težina ima jedinice Newtona (N).
Na površini Zemlje gravitacijsko ubrzanje je g, što iznosi 9,81 m / s2, Na Mjesečevom gravitacijskom ubrzanju na Mjesecu je samo jedna šesta od Zemljine i iznosi 1,64 m / s2.
Kako težina varira od lokalnog gravitacijskog polja, astronaut s masom od 100 kg ima težinu od 981 N na Zemlji, ali samo 164 N na Mjesecu. U dubokom svemiru, daleko od gravitacije bilo kojeg astronomskog tijela, astronaut bi imao težinu od 0 N, stanje popularno zvano bestežinsko stanje.
Kako odrediti volumen
Svezak je količina prostora koji objekt zauzima. Volumen normalne krute tvari, poput kocke, moguće je izračunati mjerenjem njegovih dimenzija, ali ova bi metoda bila neugodna za objekte nepravilnog oblika. Umjesto toga, možemo potopiti objekt u vodu i koristiti činjenicu da je volumen istisnute vode jednak volumenu uronjenog predmeta.
Što je gustoća?
gustoća mase objekta, jednostavno nazvanog gustoća, je svoje masa podijeljena s njenim volumenom, Gustoća je obično predstavljena grčkim slovom ro (ρ) i dan je jednadžbom: ρ = m/v, Ovdje m je masa predmeta i v je njegov volumen. Gustoća metričkog sustava ima jedinice kilograma po kubnom metru (kg / m)3) ili grama po kubičnom centimetru (g / cm)3).
Ako znate gustoću objekta, preuređivanje jednadžbe gustoće daje izraz za izračunavanje njegove mase: m = ρ × v, Zauzvrat, kad znate masu, možete izračunati težinu.
Odredite težinu eksperimentalno
1. Nabavite komad plastike. Prepoznajte vrstu plastike koju testirate i potražite njenu gustoću mase.
2. Izmjerite volumen uzorka. Napunite veliku graduiranu bocu vodom do razine od 500 ml. Komad plastike uronite u potpunosti u vodu.
Mnoge su plastike manje guste od vode i plutaju. U tom slučaju stavite veliku težinu poput metalne matice na dno cilindra, a zatim dodajte vodu do razine od 500 ml. Uklonite težinu i vežite je na plastični uzorak s kratkom duljinom niti. Baci ih zajedno u vodu kako bi komad plastike bio potpuno potopljen.
Volumen težine je uključen kada je cilindar kalibriran vodom na razini od 500 ml, tako da težina neće utjecati na mjerenje. Razlika između novog i izvornog vodostaja je volumen objekta. Zapamtite da je jedan mililiter (ml) jednak jednom kubnom centimetru (cm)3).
3. Izračunajte masu jednadžbom gustoće. Masa plastike je gustoća pomnožena s volumenom: m = ρ × v, Zabilježite masu u kilogramima.
4. Izračunajte težinu s ubrzanjem zbog gravitacije. Obavezno koristite ispravne jedinice u metričkom sustavu. Težina (N) = masa (kg) × ubrzanje zbog gravitacije (m / s)2).
Primjer: izračunavanje težine akrila
Ako želite odrediti težinu komada akrilne plastike, također poznatog kao pleksiglas, lucit ili akril (sva zaštićena imena), slijedite korake opisane u prethodnom odjeljku:
Korak 1: Nabavite komad plastike. Izrežite uzorak akrila. Gustoća akrila je 1,18 g / cm3.
Korak 2: Izmjerite volumen uzorka. Ako se razina vode popela na 550,0 ml nakon što je plastika uronjena u graduirani cilindar, tada je njen volumen 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml, ili 50,0 cm3.
3. korak: Izračunajte masu jednadžbom gustoće. Masa komada plastike = gustoća × zapremina = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
4. korak: Izračunajte težinu s ubrzanjem zbog gravitacije, Težina (N) = masa (kg) × ubrzanje zbog gravitacije (m / s)2). Na Zemlji bi težina bila 0,095 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.