Indhold
- Sådan bestemmes lydstyrken
- Hvad er densitet?
- Bestem vægt eksperimentelt
- Eksempel: Beregning af vægten af akryl
Hvis du kender dens volumen og densitet, kan du bestemme vægten af en plastgenstand uden at veje den. Vægt bruges ofte ombytteligt med masse i hverdagens sprog, men faktisk forskellige. Masse er mængden af stof i et objekt og er modstanden fra et objekt til acceleration.
Massen er konstant uanset dens placering, så en astronaut med en masse på 100 kg på Jorden har den samme masse på månen. Vægter imidlertid kraften på en masse under påvirkning af tyngdekraften og gives af forholdet: Vægt = masse × acceleration på grund af tyngdekraften. I det metriske system har vægten enheder af Newton (N).
På jordoverfladen er gravitationsaccelerationen g, hvilket er 9,81 m / s2. På månens gravitationsacceleration er kun en sjettedel af Jorden og er 1,64 m / s2.
Da vægten varierer med det lokale tyngdefelt, har astronauten med en masse på 100 kg en vægt på 981 N på Jorden, men kun 164 N på månen. I det dybe rum, væk fra enhver astronomiske legems tyngdekraft, ville astronauten have en vægt på 0 N, en tilstand populært kaldet vægtløshed.
Sådan bestemmes lydstyrken
Bind er mængden af plads et objekt optager. Det er muligt at beregne volumen af et almindeligt fast stof, som en terning, ved at måle dens dimensioner, men denne metode ville være vanskelig for uregelmæssigt formede genstande. I stedet kan vi dyppe objektet i vand og bruge det faktum, at volumen af forskudt vand er lig med volumenet af det nedsænkede objekt.
Hvad er densitet?
Det massetæthed af et objekt, blot kaldet massefylde, er dens masse divideret med dens volumen. Densitet er normalt repræsenteret af det græske bogstav rho (ρ) og er givet af ligningen: ρ = m/v. Her m er massen af et objekt og v er dens volumen. I det metriske system har densitet enheder på kg pr. Kubikmeter (kg / m3) eller gram pr. kubikcentimeter (g / cm)3).
Hvis du kender et objekts tæthed, omdirigerer tæthedsligningen udtrykket til beregning af dens masse: m = ρ × v. Når du kender masse, kan du igen beregne vægt.
Bestem vægt eksperimentelt
1. Få et stykke af plasten. Identificer den type plastik, du tester, og find dens massetæthed op.
2. Mål prøveens volumen. Fyld en stor gradueret cylinder med vand til 500 ml niveau. Dyk plastikstykket helt ned i vandet.
Mange plastmaterialer er mindre tæt end vand og flyder. I dette tilfælde skal du lægge en tung vægt som en metalmøtrik i bunden af cylinderen og derefter tilsætte vand til 500 ml-niveauet. Fjern vægten og bind den til plastprøven med en kort længde af tråden. Slip dem sammen i vandet, så plaststykket er helt nedsænket.
Vægtens volumen blev inkluderet, når cylinderen blev kalibreret med vand på 500 ml-niveauet, så vægten ikke vil påvirke målingen. Forskellen mellem den nye og originale vandstand er objektets volumen. Husk, at en milliliter (ml) er lig med en kubikcentimeter (cm)3).
3. Beregn masse med densitetsligningen. Plastens masse multipliceres med volumen: m = ρ × v. Registrer massen i kg.
4. Beregn vægt med accelerationen på grund af tyngdekraften. Sørg for at bruge de korrekte enheder i det metriske system. Vægt (N) = masse (kg) × acceleration på grund af tyngdekraften (m / s)2).
Eksempel: Beregning af vægten af akryl
Hvis du vil bestemme vægten af et stykke akrylplast, også kendt som Plexiglas, Lucite eller Acrylite (alle varemærkeravne), skal du følge trinnene beskrevet i det foregående afsnit:
Trin 1: Få et stykke af plasten. Skær en prøve af akryl ud. Akrylens densitet er 1,18 g / cm3.
Trin 2: Mål prøveens volumen. Hvis vandstanden steg til 550,0 ml, efter at plasten var nedsænket i den graduerede cylinder, er dens volumen 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml eller 50,0 cm3.
Trin 3: Beregn masse med densitetsligningen. Stoffets masse = densitet × volumen = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Trin 4: Beregn vægt med accelerationen på grund af tyngdekraften. Vægten (N) = masse (kg) × acceleration på grund af tyngdekraften (m / s)2). På Jorden ville vægten være 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.