איך מודדים מסה?
אחת הדרכים בהן ניתן למדוד מסה היא באמצעות המשוואה F = m × a, כאשר F הוא כוח, m הוא מסה, ו- a הוא תאוצה. פשוט חבר את המידע שאתה יודע בכוח, שהוא זהה למשקל, ותאוצה, זהה לכוח המשיכה, ופתור למסה. לחלופין, תוכלו למדוד מסה על ידי הצבת האובייקט שלכם על איזון משולש-קרן או כפול פאן, המדויק לאובייקטים במנוחה. עם זאת, כדי להניע את מסת האובייקטים, יהיה עליכם להשתמש באיזון אינרציאלי במקום זאת. כדי ללמוד כיצד להמיר משקל למסה או מסה למשקל על ידי הסתכלות בדוגמאות, גלול מטה!
אחת הדרכים בהן ניתן למדוד מסה היא באמצעות המשוואה F = m × a, כאשר F הוא כוח, m הוא מסה, ו- a הוא תאוצה.
מה ההבדל בין מסה למשקל? משקל הוא ההשפעה שיש לכוח המשיכה על עצם. מסה היא כמות החומר באובייקט ללא קשר להשפעה שיש לכוח המשיכה עליו. אם היית מעביר מוט דגל לירח, משקלו היה מופחת בערך ב -0,83, אך המסה שלו תישאר זהה.
שיטה 1 מתוך 2: המרת משקל ומסה
- 1דע כי F (כוח) = m (מסה) * a (תאוצה). משוואה פשוטה זו היא בה תוכלו להשתמש כדי להמיר משקל למסה (או מסה למשקל, אם תרצו). אל תדאג מה משמעות האותיות - אנו אגיד לך:
- כוח זה אותו דבר כמו משקל. השתמש בניוטונים (N) כמשקל.
- המסה היא מה שאתה פותר, ולכן יתכן שלא יוגדר מלכתחילה. לאחר פתרון המשוואה, המסה שלך תחושב כק"ג (ק"ג).
- האצה היא אותו דבר כמו כוח המשיכה. כוח הכבידה הוא על פני כדור הארץ הוא קבוע השווה 9,78 מ '/ שנייה 2. אם אתה מודד כוח משיכה בכוכבי לכת אחרים, קבוע זה יהיה שונה.
- 2המרת משקל למסה על ידי ביצוע דוגמה זו. בואו להמחיש כיצד להמיר משקל למסה באמצעות דוגמא. תגיד שאתה על האדמה ואתה מנסה להבין כמה מסה יש לרוכב הסבון של 50 ק"ג שלך.
- רשום את המשוואה שלך. F = m * a.
- מלא את המשתנים והקבועים שלך. אנו יודעים שכוח הוא אותו דבר כמו משקל, שהוא 50 N. אנו יודעים גם כי השפעת הכבידה על כדור הארץ היא תמיד 9,78 מ '/ ש' 2. חבר את שני המספרים והמשוואה שלנו נראית כך: 50 N = m * 9,78 m / s 2
- סדר מחדש על מנת לפתור. אנחנו לא יכולים לפתור את המשוואה ככה. אנחנו צריכים לחלק 50 ק"ג ידי 9,78 מ '/ s 2 כדי לבודד מטר.
- 50 N / 9,78 m / s 2 = 5,11 ק"ג. מרוץ תיבות סבון שמשקלו 50 ניוטון על פני כדור הארץ הוא בעל מסה של כ -5 ק"ג, בכל מקום בו תמרוץ אותו ביקום!
כיצד אוכל להשתמש במאזן הקורה כדי למדוד את מסת הגוף? - 3להמיר מסה למשקל. למד כיצד להמיר מסה חזרה למשקל באמצעות דוגמה זו. נניח שאתה מרים סלע ירח על פני הירח (איפה עוד?). יש לו מסה של 1,25 ק"ג. אתה רוצה לדעת כמה זה ישקל כשאתה מחזיר אותו לארץ.
- רשום את המשוואה שלך. F = m * a.
- מלא את המשתנים והקבועים שלך. יש לנו מסה ויש לנו את קבוע הכבידה. אנו יודעים כי F = 1,25 ק"ג * 9,78 מ '/ s 2.
- פתור את המשוואה. מכיוון שהמשתנה שאנחנו מחפשים כבר מבודד בצד אחד של המשוואה, אנחנו לא צריכים לעשות שום תנועה כדי לפתור את המשוואה. אנו פשוט מכפילים 1,25 ק"ג ב- 9,78 מ"ש 2, ונותנים לנו 12,23 ניוטון.
שיטה 2 מתוך 2: מדידת מסה ללא משוואות
- 1מדוד את מסת הכבידה. ניתן למדוד מסה באמצעות איזון. איזון שונה מסולם מכיוון שהוא משתמש במסה ידועה כדי למדוד את המסה הלא ידועה כאשר כמו סולם למעשה מודד משקל.
- מציאת מסה עם איזון משולש-קרן או איזון כפול-פאן היא צורה של מדידת מסת הכבידה. זוהי מדידה סטטית, כלומר היא מדויקת רק כאשר האובייקט הנמדד נמצא במנוחה.
- איזון יכול למדוד משקל ומסה. מכיוון שמדידת משקולות האיזון משתנה באותו גורם כמו האובייקט הנמדד, איזון מסוגל לספק במדויק את המסה של אובייקט ללא קשר לכובד הספציפי של הסביבה.
משוואה פשוטה זו היא בה תוכלו להשתמש כדי להמיר משקל למסה (או מסה למשקל, אם תרצו). - 2מדוד מסת אינרציה. מסת אינרציה היא שיטת מדידה דינמית, כלומר ניתן להשיג אותה רק בזמן שהאובייקט הנמדד נמצא בתנועה. האינרציה של האובייקט משמשת לכימות כמות החומר.
- מאזן אינרציאלי משמש למדידת מסת האינרציה.
- אבטח את האיזון האינרציאלי לשולחן.
- כיול את האיזון האינרציאלי על ידי הפעלת המכולה לספירת מספר הרטט בפרק זמן מוגדר, למשל 30 שניות.
- מניחים פריט בעל מסה ידועה במיכל וחוזרים על הניסוי.
- המשך להשתמש בכמה פריטים בעלי מסה ידועה כדי לסיים את כיול הסולם.
- חזור על הניסוי עם פריט בעל מסה לא ידועה.
- גרף את כל התוצאות כדי למצוא את המסה של האובייקט הסופי.
- המסה של אובייקט אינה משתנה ללא קשר לאופן מדידת המסה.
- ניתן להשתמש באיזון אינרציאלי לגילוי המסה של אובייקט גם בסביבת כוח הכבידה 0.
קרא גם: איך מחשבים הנחה?
שאלות ותשובות
- אתה יכול להסביר מה המשמעות של מסת הגוף?המשמעות היא כמה חלקיקים נמצאים באותו אובייקט. זהו המשקל בניוטון של האובייקט חלקי התאוצה עקב כוח המשיכה.
- כיצד אוכל להשתמש במאזן הקורה כדי למדוד את מסת הגוף?תנו לנושא לעמוד על הסקאלה ואז הזיזו לאט את המחוון על הקורה עד שהוא ישר ומאוזן.
- כיצד אוכל לחשב מסה למשקל?אתה פשוט מכפיל את המסה ב- 9,78, ואז תקבל את התשובה שלך. היחידות שלה יהיו בניוטון (N).
- כיצד אוכל לחשב מסה באמצעות צפיפות?צפיפות שווה מסה חלקי נפח. לכן המסה תהיה שווה צפיפות מוכפל בנפח. תזדקק לנפח יחד עם הצפיפות כדי לחשב את המסה.
- אופנוע מאיץ ממנוחה ל- 12 מ '/ שנייה תוך 3 שניות בכביש מישורי. אם הכוח הוא 3000 ניוטון, מה המסה הכוללת של רוכב האופניים והאופנוע?אנו יודעים ש- F = ΔQ / Δt, אז בואו נלך משם. אנו יודעים גם כי F = 3000 N, v = 12 m / s ו- Δt = 3 s. אז מה שיש לנו זה 3000 = ΔQ / 3. ΔQ = Q2 - Q1 ו- Q = mv. אז Q1 = 0, מכיוון שהאופנוע מאיץ ממנוחה (v1 = 0), ו- Q2 = 12m. ΔQ = 12m - 0 = 12m. כעת יש לנו 3000 = 12m / 3, 3000 = 4m, m = 750 ק"ג.
שאלות ללא מענה
- בשביל מה מייצגים מספרי הקורות המשולשות?
- איך אני מגלה המסה? האם הוא נמדד על ידי ניוטונים?
- איך מודדים את המסה באמצעות מאזן שקילה
- כיצד אוכל למדוד את משקל שער ההזזה המתכתי שלי?
- כיצד ניתן למדוד מסה במקום עבודה?
