Innhold
Hvis du vet dens volum og tetthet, kan du bestemme vekten til en plastgenstand uten å veie den. Vekt brukes ofte om hverandre masse i hverdagsspråket, men faktisk forskjellige. Masse er mengden materie i et objekt og er motstanden til et objekt mot akselerasjon.
Massen er konstant uansett beliggenhet, så en astronaut med en masse på 100 kg på jorden har den samme massen på månen. Vekter imidlertid kraften på en masse under påvirkning av tyngdekraften og gis av forholdet: Vekt = masse × akselerasjon på grunn av tyngdekraften. I det metriske systemet har vekten enheter av Newton (N).
På jordoverflaten er gravitasjonsakselerasjonen g, som er 9,81 m / s2. På månen er gravitasjonsakselerasjonen bare en sjettedel av jorden og er 1,64 m / s2.
Fordi vekten varierer med det lokale gravitasjonsfeltet, har astronauten med en masse på 100 kg en vekt på 981 N på jorden, men bare 164 N på månen. I det dype rom, borte fra tyngdekraften til eventuelle astronomiske kropper, ville astronauten ha en vekt på 0 N, en tilstand populært kalt vektløshet.
Hvordan bestemme volum
Volum er mengden plass et objekt opptar. Det er mulig å beregne volumet til et vanlig faststoff, som en kube, ved å måle dens dimensjoner, men denne metoden vil være vanskelig for uregelmessig formede objekter. I stedet kan vi senke gjenstanden i vann og bruke det faktum at volumet av fortrengt vann er lik volumet til den nedsenkte gjenstanden.
Hva er tetthet?
De massetetthet av et objekt, ganske enkelt kalt tetthet, er dets masse delt på volumet. Tetthet er vanligvis representert med den greske bokstaven rho (ρ) og er gitt av ligningen: ρ = m/v. Her m er massen til et objekt og v er volumet. I det metriske systemet har tettheten enheter på kg per kubikkmeter (kg / m3) eller gram per kubikkcentimeter (g / cm)3).
Hvis du kjenner tettheten til et objekt, omorganiserer tetthetsligningen gir uttrykk for beregning av dens masse: m = ρ × v. Når du vet masse, kan du på sin side beregne vekt.
Bestem vekt eksperimentelt
1. Få et stykke av plasten. Identifiser hvilken type plast du tester, og slå opp dens massetetthet.
2. Mål volumet av prøven. Fyll en stor gradert sylinder med vann til 500 ml nivå. Fordyp plaststykket helt i vannet.
Mange plast er mindre tette enn vann og vil flyte. I dette tilfellet legger du en tung vekt som en metallmutter i bunnen av sylinderen, og tilsett vann til 500 ml-nivået. Fjern vekten og bind den til plastprøven med en kort lengde på tråden. Slipp dem sammen i vannet slik at plaststykket er helt nedsenket.
Volumet av vekten ble inkludert når sylinderen ble kalibrert med vann på 500 ml-nivå, slik at vekten ikke vil påvirke målingen. Forskjellen mellom den nye og originale vannstanden er volumet på objektet. Husk at en milliliter (ml) er lik en kubikk centimeter (cm)3).
3. Beregn masse med tetthetsligningen. Plastens masse blir tetthet multiplisert med volum: m = ρ × v. Registrer massen i kilogram.
4. Beregn vekt med akselerasjonen på grunn av tyngdekraften. Sørg for å bruke de riktige enhetene i det metriske systemet. Vekt (N) = masse (kg) × akselerasjon på grunn av tyngdekraften (m / s)2).
Eksempel: Beregne vekten av akryl
Hvis du vil bestemme vekten til et stykke akrylplast, også kjent som Plexiglas, Lucite eller Acrylite (alle varemerkenavn), følg trinnene beskrevet i forrige avsnitt:
Trinn 1: Få et stykke av plasten. Skjær ut en prøve av akryl. Tettheten av akryl er 1,18 g / cm3.
Steg 2: Mål volumet av prøven. Hvis vannstanden steg til 550,0 ml etter at plasten var nedsenket i den graderte sylinder, er volumet 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml, eller 50,0 cm3.
Trinn 3: Beregn masse med tetthetsligningen. Plaststykkets masse = tetthet × volum = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Trinn 4: Beregn vekt med akselerasjonen på grunn av tyngdekraften. Vekten (N) = masse (kg) × akselerasjon på grunn av tyngdekraften (m / s)2). På jorden ville vekten være 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.