Hmotnosť znamená množstvo hmoty v objekte. Hmota je niečo, čo možno fyzicky cítiť. Hmotnosť vo všeobecnosti súvisí s veľkosťou predmetu, ale nie vždy to tak je. Napríklad balón môže byť väčší ako iný predmet, ale môže mať menšiu hmotnosť. Na výpočet hmotnosti môžete použiť niekoľko metód.
Krok
Časť 1 z 3: Stanovenie hmotnosti podľa hustoty a objemu objektu
Krok 1. Nájdite hustotu objektu
Špecifická hmotnosť je indikátorom hustoty hmoty v objekte. Každý materiál má svoju špecifickú hmotnosť, ktorú nájdete na internete alebo v učebniciach. Vedecká jednotka pre špecifickú hmotnosť je kilogram na meter kubický (kg/m3), ale môžete použiť aj gramy na centimeter kubický (g/cm)3) pre menšie objekty.
- Na prevod jednotiek špecifickej hmotnosti použite tento vzorec: 1 000 kg/m3 = 1 g/cm3
- Na druhej strane je špecifická hmotnosť kvapaliny často vyjadrená v kilogramoch na liter (kg/l) alebo v gramoch na mililiter (g/ml). Tieto jednotky sú ekvivalentné; 1 kg/l = 1 g/ml.
-
Príklad:
diamant má špecifickú hmotnosť 3,52 g/cm3.
Krok 2. Vypočítajte objem objektu
Objem je množstvo priestoru zaberaného predmetom. Vyjadrite objem pevnej látky v kubických metroch (m3) alebo kubických centimetrov (cm3) a objem tekutiny v litroch (l) alebo mililitroch (ml). Objemový vzorec je určený tvarom predmetu. V tomto článku si prečítajte vzorce všeobecných mien.
- Použite rovnaké jednotky, aké sú uvedené v jednotkách špecifickej hmotnosti.
-
Napríklad:
pretože vyjadrujeme špecifickú hmotnosť diamantov v jednotkách g/cm3, musíme vyjadriť objem diamantu v cm3. Povedzme, že objem nášho diamantu je 5 000 cm3.
Krok 3. Vynásobte objem a hustotu objektu
Vynásobte dve čísla a získate hmotnosť predmetu. Pri výpočte dávajte pozor na merné jednotky a v konečnom výsledku dostanete jednotky hmotnosti (kilogramy alebo gramy).
-
Napríklad:
máme diamant s objemom 5 000 cm3 a špecifická hmotnosť 3,52 g/cm3. Ak chcete zistiť hmotnosť diamantu, urobte výpočet 5 000 cm3 x 3,52 g/cm3 = 17 600 gramov.
Časť 2 z 3: Výpočet hmotnosti v iných fyzikálnych problémoch
Krok 1. Určte hmotnosť pomocou sily a zrýchlenia
Newtonov druhý pohybový zákon uvádza, že sila sa rovná hmotnosti násobku zrýchlenia alebo F = ma. Ak poznáte výslednú silu na predmet a jeho zrýchlenie, môžete tento vzorec zmeniť na výpočet hmotnosti na: m = F / a.
Sila je vyjadrená v jednotkách N (newtonov), ktoré je možné zapísať aj (kg * m)/ s2. Zrýchlenie je vyjadrené v jednotkách m/s2. Pri výpočte F/a sa jednotky sily a zrýchlenia navzájom vylučujú, takže odpoveď je vyjadrená v kilogramoch (kg).
Krok 2. Pochopte rozdiel medzi hmotnosťou a hmotnosťou
Hmotnosť je množstvo hmoty v predmete, ktoré sa nezmení, pokiaľ nie je jedna časť predmetu odrezaná alebo pridaná. Hmotnosť je mierou účinku gravitačnej sily na hmotnosť predmetu. Ak premiestnite predmet na miesto s inou gravitačnou silou (napríklad zo Zeme na Mesiac), jeho hmotnosť sa zmení, ale hmotnosť nie.
Predmet s vyššou hmotnosťou však bude vážiť viac ako predmet s menšou hmotnosťou, ak naň bude pôsobiť rovnaká gravitačná sila
Krok 3. Vypočítajte molárnu hmotnosť
Pri práci na zadaní chémie sa môžete stretnúť s výrazom „molárna hmotnosť“. Molárna hmotnosť je relatívny koncept, ktorý nemeria jeden predmet, ale jeden mol zlúčeniny. Tu je návod, ako to vypočítať vo väčšine vzorových otázok:
- Pre prvok: nájdite atómovú hmotnosť prvku alebo zlúčeniny, ktorú počítate. Toto je jednotka atómovej hmotnosti alebo amu. Vynásobte to konštantou molárnej hmotnosti 1 g/mol, aby sa dala vyjadriť v štandardných jednotkách molárnej hmotnosti g/mol.
- Pre zlúčeninu: spočítajte atómové hmotnosti atómov tvoriacich zlúčeninu, aby ste získali celkové amu molekuly. Tento súčet vynásobte 1 g/mol.
Časť 3 z 3: Meranie hmotnosti pomocou váhy
Krok 1. Použite trojramenné vyváženie
Táto rovnováha sa široko používa na výpočet hmotnosti predmetov. Táto váha má tri ramená vybavené závažím. Závažia na vyvažovacom ramene je možné posunúť, aby ste mohli merať hmotnosť predmetu.
- Táto trojramenná rovnováha nie je ovplyvnená gravitačnou silou, takže môže poskytnúť presné meranie hmotnosti. Funguje to tak, že sa porovná hmotnosť známeho predmetu s hmotnosťou hľadaného objektu.
- Stredné vyvažovacie rameno má stupnicu 100 g, zadné rameno má stupnicu 10 g a predné rameno môže čítať od 0 do 10 g. Závažia na ramene sú umiestnené v jednom bode.
- Pomocou tejto váhy môžete presne merať hmotnosť objektu. Chyba merania na trojramennom váhe je iba 0,06 g. Predstavte si, že táto súvaha funguje ako na hojdačke.
Krok 2. Posuňte tri závažia na ľavý koniec ramena
Posuňte všetko, kým je platňa váhy stále prázdna, takže číslo, ktoré je zobrazené, je nula.
- Ak značka na pravom konci ramena nie je rovnobežná s rovnovážnou čiarou, váhu musíte kalibrovať otočením skrutky na spodnej ľavej strane vyvažovacej dosky.
- Tento krok by ste mali urobiť, aby ste sa uistili, že prázdna platňa váži 0,000 g, aby neovplyvnila čítanie získaných výsledkov. Hmotnosť vyvažovacej dosky sa nazýva tara.
- Otočný volič pod parabolou môžete tiež otáčať dovnútra alebo von, kým sa nezobrazí nula. Položte meraný predmet na dosku váhy. Teraz ste pripravení určiť hmotnosť posunutím závažia.
Krok 3. Posuňte závažia jednu po druhej
Najprv posuňte závažie na 100 g ramene doprava. Pokračujte v kĺzaní, kým sa značka nedostane pod bod rovnováhy. Mierka na vyvažovacom ramene sa počíta z ľavej strany a uvádza hmotnosť predmetu v jednotkách stoviek gramov. Prejdite prstom z jedného bodu do druhého.
- Posuňte závažie na 10 g ramene doprava. Pokračujte v kĺzaní, kým sa značka nedostane pod bod rovnováhy. Mierka na vyvažovacom ramene sa vypočíta z ľavej strany s uvedením hmotnosti predmetu v desiatkach gramov.
- Predné rameno váhy nie je označené stupnicou. Váhy môžete presunúť na ľubovoľnú stranu. Číslo načítané na ramene predstavuje hmotnosť predmetu v gramoch. Tučné čiary medzi číslami na rukách predstavujú desatiny gramu.
Krok 4. Vypočítajte hmotnosť predmetu
Teraz môžete vypočítať hmotnosť predmetu na balančnej doske. Stačí spočítať čísla, ktoré sú prečítané na troch ramenách váhy.
- Čítajte predné rameno ako z pravítka. Môžete to prečítať na najbližší pol riadok.
- Povedzme napríklad, že meriate hmotnosť plechovky sódy. Ak má zadné rameno 70 g, stredné rameno 300 g a predné rameno 3,34 g, hmotnosť plechovky sódy je 373,34 g.
Tipy
- Symbol hmotnosti je m alebo M.
- Ak už poznáte objem a špecifickú hmotnosť, na výpočet hmotnosti môžete použiť online kalkulačku.
