Hur mäter man massa?
Ett sätt att mäta massa är att använda ekvationen F = m × a, där F är kraft, m är massa och a är acceleration. Anslut bara den information du känner till för kraft, som är samma som vikt, och acceleration, som är densamma som tyngdkraften, och lösa för massa. Alternativt kan du mäta massan genom att placera ditt objekt på en trippelstråle- eller dubbelpanbalans, vilket är exakt för objekt i vila. För att få massan av objekt i rörelse måste du istället använda en tröghetsbalans. För att lära dig hur man omvandlar vikt till massa eller massa till vikt genom att titta på exempel, bläddra ner!
Ett sätt att mäta massa är att använda ekvationen F = m × a, där F är kraft, m är massa och a är acceleration.
Vad är skillnaden mellan massa och vikt? Vikt är effekten som tyngdkraften har på ett föremål. Massa är mängden materia i ett objekt oavsett vilken effekt tyngdkraften har på det. Om du flyttade en flaggstång till månen skulle dess vikt minskas ungefär med 0,83, men dess massa skulle vara densamma.
Metod 1 av 2: omvandling av vikt och massa
- 1Vet att F (kraft) = m (massa) * a (acceleration). Denna enkla ekvation är vad du kommer att använda för att konvertera vikt till massa (eller massa till vikt, om du vill). Var inte orolig för vad bokstäverna betyder - vi säger:
- Kraft är samma sak som vikt. Använd Newton (N) som vikt.
- Massa är vad du löser för, så det kanske inte definieras till att börja med. Efter att ha löst ekvationen beräknas din massa som kilogram (kg).
- Acceleration är samma sak som tyngdkraften. Gravitationen är på jorden är konstant som motsvarar 9,78 m / s 2. Om du mäter tyngdkraften på andra planeter kommer denna konstant att vara annorlunda.
- 2Konvertera vikt till massa genom att följa detta exempel. Låt oss illustrera hur man konverterar vikt till massa med hjälp av ett exempel. Säg att du är på jorden och att du försöker lista ut hur mycket massa din 50 kg tvålboxracer har.
- Lista din ekvation. F = m * a.
- Fyll i dina variabler och konstanter. Vi vet att kraft är samma sak som vikt, vilket är 50 N. Vi vet också att tyngdkraftseffekten på jorden alltid är 9,78 m / s 2. Anslut båda siffrorna och vår ekvation ser ut så här: 50 N = m * 9,78 m / s 2
- Ordna om för att lösa. Vi kan inte lösa ekvationen så här. Vi måste dela 50 kg med 9,78 m / s 2 för att isolera m.
- 50 N / 9,78 m / s 2 = 5,11 kg. En tvålboxracer som väger 50 Newton på jorden har en massa på cirka 5 kg, var du än tävlar i universum!
Hur använder jag strålbalansen för att mäta kroppens massa? - 3Konvertera massa till vikt. Lär dig hur du konverterar massa tillbaka till vikt med hjälp av detta exempel. Låt oss säga att du plockar upp en sten från månen på ytan av månen (var annars?). Den har en massa på 1,25 kg. Du vill veta hur mycket den kommer att väga när du tar tillbaka den till jorden.
- Lista din ekvation. F = m * a.
- Fyll i dina variabler och konstanter. Vi har massa och vi har gravitationskonstanten. Vi vet att F = 1,25 kg * 9,78 m / s 2.
- Lös ekvationen. Eftersom variabeln vi letar efter redan är isolerad på ena sidan av ekvationen behöver vi inte göra något för att lösa ekvationen. Vi multiplicerar helt enkelt 1,25 kg med 9,78 m / s 2, vilket ger oss 12,23 Newton.
Metod 2 av 2: mätning av massa utan ekvationer
- 1Mät gravitationell massa. Du kan mäta massa med hjälp av en balans. En balans skiljer sig från en skala eftersom den använder en känd massa för att mäta den okända massan där som en skala faktiskt mäter vikt.
- Att hitta massa med en trippelstrålebalans eller en dubbelpanbalans är en form av mätning av gravitationell massa. Detta är en statisk mätning, vilket innebär att den bara är korrekt när objektet som mäts är i vila.
- En balans kan mäta vikt och massa. Eftersom mätningen av balansvikterna ändras med samma faktor som det objekt som mäts, kan en balans korrekt tillhandahålla massan av ett objekt oavsett omgivningens specifika vikt.
Denna enkla ekvation är vad du kommer att använda för att konvertera vikt till massa (eller massa till vikt, om du vill). - 2Mät tröghetsmassa. Tröghetsmassa är en dynamisk mätmetod, vilket innebär att den bara kan åstadkommas medan objektet som mäts är i rörelse. Trögheten hos objektet används för att kvantifiera mängden materia.
- En tröghetsbalans används för att mäta tröghetsmassa.
- Säkra tröghetsbalansen till ett bord.
- Kalibrera tröghetsbalansen genom att sätta behållaren i rörelse och räkna antalet vibrationer under en viss tidsperiod, till exempel 30 sekunder.
- Placera ett föremål med känd massa i behållaren och upprepa experimentet.
- Fortsätt använda flera föremål med känd massa för att slutföra kalibreringen av vågen.
- Upprepa experimentet med ett objekt med okänd massa.
- Diagram över alla resultat för att hitta massan av det slutliga objektet.
- Massan av ett objekt förändras inte oavsett hur massan mäts.
- En tröghetsbalans kan användas för att upptäcka massan av ett objekt även i en tyngdkraftsmiljö.
Läs också: Hur får man ett fotografiskt minne?
Frågor och svar
- Hur använder jag strålbalansen för att mäta kroppens massa?Låt ditt motiv stå på skalan och flytta sedan långsamt skjutreglaget på strålen tills det är plant och balanserat.
- Kan du förklara vad en kroppsmassa betyder?Det betyder hur många partiklar som finns i det objektet. Det är objektets vikt i Newton dividerat med accelerationen på grund av tyngdkraften.
- Hur beräknar jag massa i vikt?Du multiplicerar helt enkelt massan med 9,78, så får du ditt svar. Dess enheter kommer att vara i newton (N).
- En motorcykel accelererar från vila till 12 m / s på 3 sekunder på en plan väg. Om kraften är 3000 Newton, vad är den totala massan för cyklisten och motorcykeln?Vi vet att F = ΔQ / Δt, så låt oss gå därifrån. Vi vet också att F = 3000 N, v = 12 m / s och Δt = 3 s. Så vad vi har är 3000 = ΔQ / 3. ΔQ = Q2 - Q1 och Q = mv. Så Q1 = 0, eftersom motorcykeln accelererar från vila (v1 = 0) och Q2 = 12m. ΔQ = 12m - 0 = 12m. Vi har nu 3000 = 12m / 3, 3000 = 4m, m = 750 kg.
- Hur beräknar jag massa med hjälp av densitet?Densitet är lika med massa dividerat med volym. Därför skulle massan vara lika densitet multiplicerad med volym. Du behöver volymen tillsammans med densiteten för att beräkna massan.
Obesvarade frågor
- Hur mäter jag massa på en arbetsplats?
- Hur får jag reda på massa? Mätes det med newton?
- Hur mäter du massan med hjälp av en vikt
- Hur mäter jag vikten på min metallskjutgrind?
- Vad står trippelstrålnummer för?
