Inhalt
- So bestimmen Sie die Lautstärke
- Was ist Dichte?
- Gewicht experimentell bestimmen
- Beispiel: Berechnung des Acrylgewichts
Wenn Sie sein Volumen und seine Dichte kennen, können Sie das Gewicht eines Kunststoffgegenstands bestimmen, ohne ihn zu wiegen. Gewicht wird oft synonym verwendet mit Masse in der Alltagssprache aber in der Tat unterscheiden sie sich. Masse ist die Menge an Materie in einem Objekt und der Widerstand eines Objekts gegen Beschleunigung.
Die Masse ist unabhängig von ihrem Standort konstant, sodass ein Astronaut mit einer Masse von 100 kg auf der Erde dieselbe Masse auf dem Mond hat. Gewichtist jedoch die Kraft auf eine Masse unter dem Einfluss der Schwerkraft und ergibt sich aus der Beziehung: Gewicht = Masse × Erdbeschleunigung. Im metrischen System hat das Gewicht Einheiten von Newton (N).
Auf der Erdoberfläche ist die Gravitationsbeschleunigung Gdas sind 9,81 m / s2. Auf dem Mond beträgt die Erdbeschleunigung nur ein Sechstel der Erdbeschleunigung und 1,64 m / s2.
Da das Gewicht mit dem lokalen Gravitationsfeld variiert, hat der Astronaut mit einer Masse von 100 kg ein Gewicht von 981 N auf der Erde, aber nur 164 N auf dem Mond. Im Weltraum, fern von der Schwerkraft astronomischer Körper, würde der Astronaut ein Gewicht von 0 N haben, eine Bedingung, die im Volksmund genannt wird Schwerelosigkeit.
So bestimmen Sie die Lautstärke
Volumen ist der Platz, den ein Objekt einnimmt. Es ist möglich, das Volumen eines regelmäßigen Festkörpers wie eines Würfels durch Messen seiner Abmessungen zu berechnen, aber diese Methode wäre für unregelmäßig geformte Objekte schwierig. Stattdessen können wir das Objekt in Wasser tauchen und die Tatsache nutzen, dass das Volumen des verdrängten Wassers dem Volumen des eingetauchten Objekts entspricht.
Was ist Dichte?
Das Massendichte eines Objekts, einfach aufgerufen Dichteist seine Masse geteilt durch sein Volumen. Die Dichte wird normalerweise durch den griechischen Buchstaben dargestellt rho (ρ) und ist gegeben durch die Gleichung: ρ = m/v. Hier m ist die Masse eines Objekts und v ist sein Volumen. In dem metrischen System hat die Dichte Einheiten von Kilogramm pro Kubikmeter (kg / m3) oder Gramm pro Kubikzentimeter (g / cm3).
Wenn Sie die Dichte eines Objekts kennen, erhalten Sie durch Umordnen der Dichtegleichung den Ausdruck für die Berechnung seiner Masse: m = ρ × v. Sobald Sie die Masse kennen, können Sie das Gewicht berechnen.
Gewicht experimentell bestimmen
1. Besorgen Sie sich ein Stück Plastik. Identifizieren Sie die Art des zu testenden Kunststoffs und überprüfen Sie dessen Massendichte.
2. Messen Sie das Volumen der Probe. Füllen Sie einen großen Messzylinder mit Wasser bis zu einem Füllstand von 500 ml. Tauchen Sie das Stück Plastik vollständig in das Wasser.
Viele Kunststoffe sind weniger dicht als Wasser und schwimmen. Stellen Sie in diesem Fall ein schweres Gewicht wie eine Metallmutter in den Boden des Zylinders und füllen Sie dann Wasser auf den 500-ml-Stand. Entfernen Sie das Gewicht und binden Sie es mit einem kurzen Faden an die Kunststoffprobe. Lassen Sie sie zusammen ins Wasser fallen, damit das Plastikstück vollständig eingetaucht ist.
Das Volumen des Gewichts wurde einbezogen, als der Zylinder mit 500 ml Wasser kalibriert wurde, sodass das Gewicht die Messung nicht beeinflusst. Der Unterschied zwischen dem neuen und dem ursprünglichen Wasserstand ist das Volumen des Objekts. Denken Sie daran, dass ein Milliliter (ml) einem Kubikzentimeter (cm) entspricht3).
3. Berechnen Sie die Masse mit der Dichtegleichung. Die Masse des Kunststoffs ist Dichte multipliziert mit Volumen: m = ρ × v. Notieren Sie die Masse in Kilogramm.
4. Berechnen Sie das Gewicht mit der Erdbeschleunigung. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Einheiten im metrischen System verwenden. Gewicht (N) = Masse (kg) × Erdbeschleunigung (m / s)2).
Beispiel: Berechnung des Acrylgewichts
Wenn Sie das Gewicht eines Stücks Acrylkunststoff, auch bekannt als Plexiglas, Lucite oder Acrylite (alle Markennamen), bestimmen möchten, befolgen Sie die im vorherigen Abschnitt beschriebenen Schritte:
Schritt 1: Besorgen Sie sich ein Stück Plastik. Schneiden Sie eine Probe Acryl aus. Die Dichte von Acryl beträgt 1,18 g / cm3.
Schritt 2: Messen Sie das Volumen der Probe. Wenn der Wasserstand nach dem Eintauchen des Kunststoffs in den Messzylinder auf 550,0 ml anstieg, beträgt sein Volumen 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml oder 50,0 cm3.
Schritt 3: Berechnen Sie die Masse mit der Dichtegleichung. Die Masse des Kunststoffstücks = Dichte × Volumen = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Schritt 4: Berechnen Sie das Gewicht mit der Erdbeschleunigung. Das Gewicht (N) = Masse (kg) × Erdbeschleunigung (m / s)2). Auf der Erde wäre das Gewicht 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.