Hur man beräknar massan

I klassisk fysik identifierar massan mängden materia som är närvarande i ett givet objekt. Med ämnet menar vi allt som kan fysiskt beröras, det vill säga det är utrustad med en fysisk konsistens, av vikt och är föremål för de krafter som finns i naturen. I allmänhet är massan relaterad till storleken på ett objekt, men detta förhållande är inte alltid sant. En ballong kan till exempel vara mycket större än ett annat objekt, men har en mycket mindre massa. Det finns flera metoder för mätning av denna fysiska kvantitet.

Metod 1

Beräkna massan genom densitet och volym

Identifiera densiteten hos objektet som undersöks. Tätheten av ett föremål eller ett ämne mäter koncentrationen av material närvarande i en volymenhet. Varje material eller ämne har sin egen täthet - du kan utföra en enkel online-sökning eller du kan konsultera en fysik- eller kemihandbok för att ta reda på tätheten av materialet i objektet du studerar. Måttenheten i förhållande till densiteten är 1 kilo per kubikmeter (kg / m³) eller gram per kubikcentimeter (g / cm³).

För att konvertera mätningarna av dessa två enheter kan du använda denna jämlikhet: 1000 kg / m³ = 1 g / cm³.
Vätskans densitet mäts ofta i kg / liter (kg / l) eller i gram per milliliter (g / ml). Dessa två måttenheter är ekvivalenta: 1 kg / l = 1 g / ml.
Till exempel: diamanten har en densitet av 3,52 g / cm³.

Beräkna volymen av objektet ifråga. Volymen identifierar mängden utrymme som upptas av ett objekt. Volymen av ett fast ämne mäts i kubikmeter (m³) eller i kubikcentimeter (cm³), medan volymen vätskor mäts i liter (l) eller milliliter (ml). Formeln för beräkning av volymen för ett objekt beror på dess fysiska form. Se den här artikeln att beräkna volymen av de vanligaste geometriska fastämnena.

Uttryck volymen med samma måttenhet som används för att uttrycka densitet.

Till exempel: eftersom diamantens densitet uttrycks i g / cm³, dess volym bör uttryckas i cm³. Vi antar därför att volymen av den diamant vi studerar är 5000 cm³.

Multiplicera volymen med densitet. För att hitta massan av ett objekt, multiplicera densiteten i volym. Under denna operation, noggrant uppmärksamma de mätmått som är inblandade för att få den rätta enheten för att uttrycka massan (kilogram eller gram).

Till exempel: vi antog att ha en diamant med en volym på 5000 cm³ med en densitet av 3,52 g / cm³. För att beräkna den relativa massan måste vi multiplicera dessa två värden genom att erhålla 5000 cm³ x 3,52 g / cm³ = 17 600 gram.

Metod 2

Beräkna massan i andra vetenskapliga områden

Bestäm massa genom att veta styrka och acceleration. Den andra lagen i Newton, angående dynamik, säger att kraften ges av massen multiplicerad med accelerationen: F = ma. Om vi känner till kraften som appliceras på ett objekt och dess acceleration kan vi använda den inverse formeln för att härleda den massa som är: m = F / a.

Kraften mäts i N (newton). En newton kallas också (kg * m) / s². Accelerationen mäts i m / s²- Därför, när vi går att dela kraften för acceleration (F / a), avbryter respektive måttenheter ut det som uttrycker slutresultatet i kilogram (kg).

Förstå betydelsen av massa och vikt. Mass definierar mängden materia som är närvarande i ett givet objekt. Mässan är en oföränderlig mängd, det vill säga det förändras inte utifrån externa krafter om du inte tar bort en del eller en del av objektet eller lägger till ett annat material. I stället mäter vikten den effekt som skapas av tyngdkraften på ett objekts massa. Genom att flytta samma föremål på platser utsatta för en kraft av annan tyngdkraft (till exempel från jorden till månen) varierar dess vikt i enlighet därmed, medan dess massa kommer att förbli oförändrad.

Det kan därför utgå ifrån att ett föremål med större massa väger mer än ett föremål med en mindre massa, om den utsätts för samma tyngdkraft.

Beräkna molmassan för ett objekt. Om du kämpar med ett kemi problem kan du stöta på det vetenskapliga begreppet molär massa. Det är ett begrepp som är relaterat till massa som, i stället för att mäta det hos ett objekt, mäter det av en massa av ett ämne. Nedan följer metoden för att beräkna den inom de vanligaste sammanhangen:

Molmassa av ett element: I det här fallet hänvisar du till atommassan hos elementet eller föreningen i objektet du vill mäta. Denna kvantitet uttrycks i "atommassanordning" (symbolen är "u", men ibland kan du hitta den uttryckt i "amu" engelska "atommassaenheter" eller "uma" från den bokstavliga översättningen till italienska, men dessa är två föråldrade måttenheter). Multiplicera molmassan med Avogadro-konstanten, 1 g / mol, för att uttrycka den med standardmåtten, dvs "g / mol".

Molar massa av en förening: summa mellan dem atomernas massa av varje atom närvarande i föreningen för att beräkna "u" total (total atommassa) av en av dess molekyler. Vid slutet, multiplicera den med Avogadro-konstanten, dvs 1 g / mol.

Metod 3

Mät massan med en balans

Använd en laboratorieskala med tre glidviktar. Det är ett allmänt använt verktyg för att beräkna massan av ett objekt. Denna skala är utrustad med tre mätstänger, varav en glidvikt är monterad. Dessa reglage gör det möjligt att flytta en viss massa av noten längs skalans skala och sedan utföra mätningen.

Denna typ av skala påverkas inte av gravitationen, så det mäter den verkliga massan av ett givet objekt och inte dess vikt. Detta beror på att driftsprincipen är baserad på jämförelsen av en känd massa med en okänd massa.
Vikten av den centrala axeln möjliggör steg på 100 g. Den undre stången tillåter en viktökning på 10 g, medan den övre stångreglaget tillåter en avläsning mellan 0 och 10 g. På alla mätstänger finns det några skåror vars syfte är att underlätta placeringen av respektive reglage.
Med hjälp av denna typ av balans kan en mycket exakt massmätning erhållas. Det misstag som kan göras är bara 0,06 g. Tänk på funktionen av denna skala som en svängande sikt.

Placera var och en av de tre skalorna längst till vänster om varje mätstång. Du måste utföra detta steg när instrumentets platta är tomt - på så vis ska skalan skala en massa på noll gram.

Om indikatorn för mobilskala inte är perfekt anpassad till den fasta, betyder det att den måste kalibreras. För att göra detta måste du agera på justerskruven som du hittar under skylten på vänster sida.

Detta steg är obligatoriskt eftersom det är nödvändigt att verifiera att, när plattan är tom, mäter skalan en massa exakt lika med 0,000 g. Därmed är du säker på att mätningen av den massa du vill väga är exakt och exakt. Vikten av väggen eller behållaren i vilken föremålet som ska vägas kommer att placeras kallas "tara", från vilken härrör namnet på den åtgärd vi just har gjort det är "kalibrera" mätinstrumentet.

Skalplattan måste också kalibreras korrekt innan du fortsätter genom att verka på justerskruven belägen exakt under själva plattan. Även i detta fall måste skalmätningen vara noll. I slutet placerar du det föremål som ska vägas i mitten av skalpanelen. Nu är vi redo att upptäcka massan av objektet som undersöks genom att agera på mätstångens reglage.

Flytta bara en markör åt gången. Du måste först placera 100-g-en genom att flytta den till höger längs mätstången. Fortsätt att flytta vikten tills mobilindikatorns skala sjunker under den fasta. Numret som anges av den position som nås av den första markören indikerar hundratals gram. Kom ihåg att flytta den en hack åt gången, så att du har en korrekt läsning.

Upprepa passagen genom att flytta 10-g-reglaget till höger. Också i detta fall fortsätt tills mobilindikatorns skala sjunker under den fasta. Numret som skiljer haket som är omedelbart till vänster om markören representerar tiotals gram.

Den övre mätstången på skalan har inga referenspunkter där man placerar den relativa markören. I detta fall kan vikten anta vilken position som helst över hela stångens längd. Numren i fetstil på auktionens mätskala indikerar gram, medan mellanliggande skåror, som presenteras mellan enskilda nummer på skalan, anger tiotals gram.

Beräkna massan. Vid denna tidpunkt är vi beredda att beräkna massan av föremålet som undersöks. För att göra detta måste de tre siffrorna som mäts av motsvarande skala markörer läggas till ihop.

Läs numret på mätningen av varje auktion som om den var linjal. För att göra detta, hänvisa till vänster på den skala som ligger närmast markören.

Låt oss anta att vi vill mäta massan av en burk i burk. Om stången markören under mätning markerar 70 g, indikerar mitten 300 g och den övre utsträckningen 3,34 g, betyder att burken har en total massa av 373,34 g.

tips

Symbolen som används för att referera till massan är "m" eller "M".
Om du känner till volymen och densiteten hos ett objekt kan du beräkna sin massa med en av de många webbplatser som erbjuder en sådan tjänst.

varningar

I de angelsaxiska länderna mäts massa normalt i kilogram (kg) eller pund (lb), medan i USA massan är "sten" (st), vilket motsvarar 14 pund, men i vissa specifika områden av fysik (såsom atomfysik eller kemi) används andra måttenheter.

Dela på sociala nätverk:

Relaterade