Mitä eroa on massalla ja painolla? Paino on painovoiman vaikutus esineeseen. Massa on esineen aineen määrä riippumatta painovoiman vaikutuksesta kohteeseen. Jos siirrät lipputangon Kuuhun, sen paino pienenee noin 5/6 sen painosta, mutta massa pysyy samana.
Vaihe
Menetelmä 1/2: painon ja massan muuttaminen
Vaihe 1. Tiedä, että F (voima) = m (massa) * a (kiihtyvyys)
Tätä yksinkertaista yhtälöä käytetään painon muuntamiseen massaksi (tai massasta painoon, jos haluat). Älä välitä kirjainten merkityksestä - kerromme sinulle:
- Voima on sama kuin paino. Käytä Newtonia (N) painoyksikkönä.
- Massa on mitä etsit, joten sitä ei ehkä määritellä ensiksi. Yhtälön ratkaisemisen jälkeen massa lasketaan kilogrammoina (kg).
- Kiihtyvyys on sama kuin painovoima. Maan painovoima on vakio, joka on 9,78 m/s2. Jos mittaat painovoiman toisella planeetalla, tämä vakio on erilainen.
Vaihe 2. Muunna paino massaksi noudattamalla tätä esimerkkiä
Tarkastellaan esimerkin avulla, kuinka paino muutetaan massaksi. Oletetaan, että olet maan päällä ja yrität selvittää 50 kg: n saippuapesäautosi massan.
- Kirjoita yhtälösi muistiin. F = m * a.
- Täytä se muuttujillasi ja vakioillasi. Tiedämme, että voima on sama kuin paino, joka on 50 N. Tiedämme myös, että maan painovoima on aina 9,78 m/s2. Kirjoita molemmat numerot ja yhtälön pitäisi näyttää tältä: 50 N = m * 9,78 m/s2
- Järjestä tilaus loppuun. Emme voi ratkaista yhtälöä näin. Meidän on jaettava 50 kg 9,78 m/s2 olla yksin m.
- 50 N / 9, 78 m / s2 = 5,11 kg. Saippuarasia -kilpa -auto, joka painaa 50 Newtonia maan päällä, painaa noin 5 kg kaikkialla, missä käytät sitä maailmankaikkeudessa!
Vaihe 3. Muunna massa painoksi
Opi kuinka muuntaa massa takaisin painoksi käyttämällä tätä esimerkkiä. Oletetaan, että otat kuukiven kuun pinnalta (missä muualla?). Sen paino on 1,25 kg. Haluat tietää sen painon, jos se tuodaan takaisin maan päälle.
- Kirjoita yhtälösi muistiin. F = m * a.
- Täytä se muuttujillasi ja vakioillasi. Meillä on massa ja gravitaatiovakio. Tiedämme sen F = 1,25 kg * 9,78 m/s2.
- Ratkaise yhtälö. Koska etsimämme muuttuja on jo yhtälön toisella puolella, meidän ei tarvitse siirtää mitään yhtälön ratkaisemiseksi. Meidän tarvitsee vain kertoa 1,25 kg 9,78 m/s2, tulee 12, 23 Newtonia.
Menetelmä 2/2: Massan mittaaminen ilman yhtälöitä
Vaihe 1. Mittaa painovoima
Voit mitata tämän massan vaa'alla. Vaaka eroaa vaa'asta siinä, että se käyttää tunnettua massaa tuntemattoman massan mittaamiseen, kun taas vaaka todella mittaa painon.
- Massan löytäminen kolmen tai kahden haaran tasapainolla on eräänlainen painovoiman massamittaus. Tämä on staattinen mittaus, mikä tarkoittaa, että se on tarkka vain, jos mitattava kohde on levossa.
- Vaaka voi mitata painon ja massan. Koska vaa'an painon mittaus muuttuu samojen tekijöiden mukaan kuin mitattava kohde, vaaka voi mitata kohteen massan tarkasti ympäristön ominaispainosta riippumatta.
Vaihe 2. Mittaa hitausmassa
Inertiaalinen massa on dynaaminen mittausmenetelmä, joten tämä mittaus voidaan tehdä vain, jos mitattava kohde liikkuu. Esineen inertiaa käytetään aineen määrän mittaamiseen.
- Hitausmassan mittaamiseen käytetään inertiaalivaakaa.
- Aseta inertiaalivaaka pöydälle.
- Kalibroi inertiaalitasapaino siirtämällä koteloa ja laskemalla värähtelyjen määrä tietyllä aikavälillä, esimerkiksi 30 sekuntia.
- Aseta tunnetun massan esine astiaan ja toista koe.
- Jatka useiden tunnetun massan esineiden käyttämistä asteikon kalibroinnin loppuunsaattamiseksi.
- Toista koe tuntemattoman massan esineellä.
- Kaavioita kaikki tulokset löytääksesi viimeisen objektin massan.
Vinkkejä
- Esineen massa ei muutu, vaikka sen mittausmenetelmä on erilainen.
- Hitaustasapainoa voidaan käyttää kohteen massan löytämiseen jopa 0 -painovoimaisessa ympäristössä.
