Περιεχόμενο
- Πώς να προσδιορίσετε την ένταση του ήχου
- Τι είναι η πυκνότητα;
- Προσδιορίστε το Πειραματικό Βάρος
- Παράδειγμα: Υπολογισμός του βάρους του ακρυλικού
Εάν γνωρίζετε τον όγκο και την πυκνότητα του, μπορείτε να προσδιορίσετε το βάρος ενός πλαστικού αντικειμένου χωρίς να το βγάλετε. Βάρος συχνά χρησιμοποιείται εναλλακτικά με μάζα στην καθημερινή γλώσσα αλλά στην πραγματικότητα διαφορετικά. Μάζα είναι η ποσότητα της ύλης σε ένα αντικείμενο και είναι η αντίσταση ενός αντικειμένου προς την επιτάχυνση.
Η μάζα είναι σταθερή ανεξάρτητα από την τοποθεσία της, έτσι ένας αστροναύτης με μάζα 100 kg στη Γη έχει την ίδια μάζα στο φεγγάρι. Βάρος, όμως, είναι η δύναμη μάζας υπό την επίδραση της βαρύτητας και δίνεται από τη σχέση: Βάρος = μάζα × επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. Στο μετρικό σύστημα το βάρος έχει μονάδες Newton (N).
Στην επιφάνεια της Γης η βαρυτική επιτάχυνση είναι σολ, το οποίο είναι 9,81 m / s2. Στο φεγγάρι η βαρυτική επιτάχυνση είναι μόνο το ένα έκτο της επιτάχυνσης της Γης και είναι 1,64 m / s2.
Επειδή το βάρος ποικίλλει ανάλογα με το τοπικό βαρυτικό πεδίο, ο αστροναύτης με μάζα 100 kg έχει βάρος 981 N στη Γη, αλλά μόνο 164 N στη Σελήνη. Σε βαθύ χώρο, μακριά από τη βαρύτητα οποιουδήποτε αστρονομικού σώματος, ο αστροναύτης θα είχε βάρος 0 Ν, μια κατάσταση που ονομάζεται λαϊκά έλλειψη βαρύτητας.
Πώς να προσδιορίσετε την ένταση του ήχου
Ενταση ΗΧΟΥ είναι το μέγεθος του χώρου που καταλαμβάνει ένα αντικείμενο. Είναι δυνατό να υπολογιστεί ο όγκος ενός κανονικού στερεού, όπως ένας κύβος, μετρώντας τις διαστάσεις του αλλά αυτή η μέθοδος θα ήταν δύσκολη για αντικείμενα με ακανόνιστο σχήμα. Αντ 'αυτού, μπορούμε να βυθίσουμε το αντικείμενο στο νερό και να χρησιμοποιήσουμε το γεγονός ότι ο όγκος του εκτοπισμένου νερού είναι ίσος με τον όγκο του βυθισμένου αντικειμένου.
Τι είναι η πυκνότητα;
ο πυκνότητα μάζας ενός αντικειμένου, απλά ονομάζεται πυκνότητα, είναι η μάζα χωρισμένη από τον όγκο του. Η πυκνότητα αντιπροσωπεύεται συνήθως από την ελληνική επιστολή rho (ρ) και δίνεται από την εξίσωση: ρ = Μ/v. Εδώ Μ είναι η μάζα ενός αντικειμένου και v είναι ο όγκος του. Στο μετρικό σύστημα η πυκνότητα έχει μονάδες κιλών ανά κυβικό μέτρο (kg / m3) ή γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό (g / cm3).
Εάν γνωρίζετε την πυκνότητα ενός αντικειμένου, αλλάζοντας εκ νέου την εξίσωση πυκνότητας δίνει την έκφραση για τον υπολογισμό της μάζας του: Μ = ρ × v. Με τη σειρά του, μόλις μάθετε μάζα μπορείτε να υπολογίσετε το βάρος.
Προσδιορίστε το Πειραματικό Βάρος
1. Αποκτήστε ένα κομμάτι του πλαστικού. Προσδιορίστε τον τύπο του πλαστικού που δοκιμάζετε και αναζητήστε την πυκνότητα μάζας του.
2. Μετρήστε τον όγκο του δείγματος. Γεμίστε έναν μεγάλο βαθμονομημένο κύλινδρο με νερό μέχρι το επίπεδο των 500 ml. Βυθίστε το κομμάτι του πλαστικού εντελώς στο νερό.
Πολλά πλαστικά είναι λιγότερο πυκνά από το νερό και θα επιπλέουν. Σε αυτή την περίπτωση, βάλτε ένα βαρύ βάρος όπως ένα μεταλλικό παξιμάδι στο κάτω μέρος του κυλίνδρου, στη συνέχεια προσθέστε νερό στο επίπεδο των 500 ml. Αφαιρέστε το βάρος και συνδέστε το με το πλαστικό δείγμα με ένα μικρό μήκος νημάτων. Πετάξτε τα μαζί στο νερό, ώστε το κομμάτι του πλαστικού να είναι εντελώς βυθισμένο.
Ο όγκος του βάρους συμπεριλήφθηκε όταν ο κύλινδρος βαθμονομήθηκε με νερό σε επίπεδο 500 ml, οπότε το βάρος δεν θα επηρεάσει τη μέτρηση. Η διαφορά μεταξύ της νέας και της αρχικής στάθμης νερού είναι η ένταση του αντικειμένου. Θυμηθείτε ότι ένα χιλιοστόλιτρο (ml) είναι ίσο με ένα κυβικό εκατοστό (cm3).
3. Υπολογίστε τη μάζα με την εξίσωση πυκνότητας. Η μάζα του πλαστικού είναι η πυκνότητα που πολλαπλασιάζεται επί τον όγκο: Μ = ρ × v. Καταγράψτε τη μάζα σε χιλιόγραμμα.
4. Υπολογίστε το βάρος με την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τις σωστές μονάδες στο μετρικό σύστημα. Βάρος (N) = μάζα (kg) × επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (m / s2).
Παράδειγμα: Υπολογισμός του βάρους του ακρυλικού
Αν θέλετε να προσδιορίσετε το βάρος ενός τεμαχίου ακρυλικού πλαστικού, επίσης γνωστού ως Plexiglas, Lucite ή Acrylite (όλα τα εμπορικά σήματα), ακολουθήστε τα βήματα που περιγράφονται στην προηγούμενη ενότητα:
Βήμα 1: Αποκτήστε ένα κομμάτι του πλαστικού. Κόψτε ένα δείγμα ακρυλικού. Η πυκνότητα του ακρυλικού είναι 1,18 g / cm3.
Βήμα 2: Μετρήστε τον όγκο του δείγματος. Εάν η στάθμη του νερού ανήλθε σε 550,0 ml μετά την εμβάπτιση του πλαστικού στον βαθμονομημένο κύλινδρο, τότε ο όγκος του είναι 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml ή 50,0 cm3.
Βήμα 3: Υπολογίστε τη μάζα με την εξίσωση πυκνότητας. Η μάζα του τεμαχίου πλαστικού = πυκνότητα × όγκος = 1,18 g / cm3 × 50,0 εκ3 = 59 g = 0,059 kg.
Βήμα 4: Υπολογίστε το βάρος με την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. Το βάρος (N) = μάζα (kg) × επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (m / s2). Στη Γη το βάρος θα ήταν 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 Ν.