Mis vahe on massil ja kaalul? Kaal on gravitatsiooni mõju objektile. Mass on objekti ainekogus, olenemata gravitatsiooni mõjust objektile. Kui liigutaksite lipumasti Kuule, väheneks selle kaal umbes 5/6 selle kaalust, kuid mass jääks samaks.
Samm
Meetod 1: 2: kaalu ja massi muutmine
Samm 1. Tea, et F (jõud) = m (mass) * a (kiirendus)
Seda lihtsat võrrandit kasutate kaalu massiks teisendamiseks (või soovi korral massi muutmiseks). Ärge muretsege tähtede tähenduse pärast - me ütleme teile:
- Jõud on sama mis kaal. Kaaluühikuna kasutage njuutonit (N).
- Mass on see, mida otsite, nii et seda ei pruugi kõigepealt määratleda. Pärast võrrandi lahendamist arvutatakse teie mass kilogrammides (kg).
- Kiirendus on sama mis gravitatsioon. Maa gravitatsioon on konstantne, mis on 9,78 m/s2. Kui mõõdate gravitatsiooni teisel planeedil, on see konstant erinev.
Samm 2. Teisendage kaal massiks, järgides seda näidet
Illustreerime näite abil, kuidas teisendada kaalu massiks. Oletame, et olete maa peal ja proovite teada saada oma 50 kg seebikastiga võidusõiduauto massi.
- Kirjutage oma võrrand üles. F = m * a.
- Täitke see oma muutujate ja konstantidega. Me teame, et jõud on sama mis kaal, mis on 50 N. Samuti teame, et gravitatsioonijõud Maal on alati 9,78 m/s2. Sisestage mõlemad numbrid ja teie võrrand peaks välja nägema selline: 50 N = m * 9,78 m/s2
- Korraldage tellimus lõpuleviimiseks ümber. Me ei saa võrrandit niimoodi lahendada. Peame jagama 50 kg 9,78 m/s2 üksi olema m.
- 50 N / 9, 78 m / s2 = 5,11 kg. Seebikastist võidusõiduauto, mis kaalub maa peal 50 njuutonit, on massiga umbes 5 kg, ükskõik kus seda universumis kasutate!
Samm 3. Teisendage mass kaaluks
Selle näite abil saate teada, kuidas teisendada mass tagasi kaaluks. Oletame, et võtate kuupinnale kuukivi (kust veel?). Selle mass on 1,25 kg. Sa tahad teada selle kaalu, kui see maa peale tagasi tuuakse.
- Kirjutage oma võrrand üles. F = m * a.
- Täitke see oma muutujate ja konstantidega. Meil on mass ja meil on gravitatsioonikonstant. Me teame seda F = 1,25 kg * 9,78 m/s2.
- Lahendage võrrand. Kuna otsitav muutuja asub juba võrrandi ühel küljel, ei pea me võrrandi lahendamiseks midagi liigutama. Peame lihtsalt 1,25 kg korrutama 9,78 m/s2, muutub 12, 23 njuutoniks.
Meetod 2/2: massi mõõtmine ilma võrranditeta
Samm 1. Mõõtke gravitatsioonimass
Seda massi saate mõõta tasakaalu abil. Kaal erineb kaalust selle poolest, et kasutab tundmatu massi mõõtmiseks teadaolevat massi, samas kui kaal tegelikult mõõdab kaalu.
- Massi leidmine kolme- või kaheharulise tasakaaluga on gravitatsioonimassi mõõtmise vorm. See on staatiline mõõtmine, mis tähendab, et see on täpne ainult siis, kui mõõdetav objekt on puhkeasendis.
- Tasakaal võimaldab mõõta kaalu ja massi. Kuna kaalukaalu mõõtmine muutub samade tegurite järgi nagu mõõdetav objekt, saab kaal kaaluda täpselt objekti massi olenemata keskkonna erikaalust.
Samm 2. Mõõtke inertsmass
Inertsiaalne mass on dünaamiline mõõtmisviis, mis tähendab, et seda mõõtmist saab teha ainult siis, kui mõõdetav objekt liigub. Aine koguse mõõtmiseks kasutatakse objekti inertsi.
- Inertsiaalse massi mõõtmiseks kasutatakse inertslikku tasakaalu.
- Asetage inertskaal kaalulauale.
- Kalibreerige inertsne tasakaal, liigutades korpust ja loendades vibratsioonide arvu teatud ajavahemikus, näiteks 30 sekundis.
- Asetage anumasse teadaoleva massiga objekt ja korrake katset.
- Jätkake skaala kalibreerimise lõpuleviimiseks mitme teadaoleva massiga objekti kasutamist.
- Korda katset tundmatu massiga objektiga.
- Graafige kõik tulemused, et leida viimase objekti mass.
Näpunäiteid
- Objekti mass ei muutu, kuigi selle mõõtmismeetod on erinev.
- Inertsiaalset tasakaalu saab kasutada objekti massi leidmiseks isegi 0 gravitatsioonikeskkonnas.
