Hmotnost znamená množství hmoty v předmětu. Hmota je něco, co lze fyzicky cítit. Obecně hmotnost souvisí s velikostí předmětu, ale není tomu tak vždy. Například balón může být větší než jiný předmět, ale má menší hmotnost. Pro výpočet hmotnosti můžete použít několik metod.
Krok
Část 1 ze 3: Určení hmotnosti podle hustoty a objemu objektu
Krok 1. Najděte hustotu objektu
Specifická hmotnost je ukazatelem hustoty hmoty v objektu. Každý materiál má svou vlastní specifickou hmotnost, kterou lze nalézt na internetu nebo v učebnicích. Vědecká jednotka pro specifickou hmotnost je kilogram na metr krychlový (kg/m3), ale můžete také použít gramy na centimetr krychlový (g/cm)3) u menších předmětů.
- Tento vzorec použijte k převodu jednotek měrné hmotnosti: 1 000 kg/m3 = 1 g/cm3
- Na druhé straně je měrná hmotnost kapaliny často vyjádřena v kilogramech na litr (kg/l) nebo gramech na mililitr (g/ml). Tyto jednotky jsou ekvivalentní; 1 kg/l = 1 g/ml.
-
Příklad:
diamant má specifickou hmotnost 3,52 g/cm3.
Krok 2. Vypočítejte objem objektu
Objem je množství prostoru obsazeného předmětem. Vyjádřete objem pevné látky v metrech krychlových (m3) nebo kubických centimetrů (cm3) a objem tekutiny v litrech (l) nebo mililitrech (ml). Objemový vzorec je určen tvarem předmětu. Přečtěte si tento článek o obecných vzorcích podstatných jmen.
- Použijte stejné jednotky, jaké jsou uvedeny v jednotkách specifické hmotnosti.
-
Například:
protože specifickou hmotnost diamantů vyjadřujeme v jednotkách g/cm3, musíme vyjádřit objem diamantu v cm3. Řekněme, že objem našeho diamantu je 5 000 cm3.
Krok 3. Znásobte objem a hustotu objektu
Vynásobte dvě čísla a získáte hmotnost předmětu. Během výpočtu věnujte pozornost měrným jednotkám a v konečném výsledku získáte jednotky hmotnosti (kilogramy nebo gramy).
-
Například:
máme diamant o objemu 5 000 cm3 a měrná hmotnost 3,52 g/cm3. Chcete -li zjistit hmotnost diamantu, proveďte výpočet 5 000 cm3 x 3,52 g/cm3 = 17 600 gramů.
Část 2 ze 3: Výpočet hmotnosti v jiných fyzikálních problémech
Krok 1. Určete hmotnost pomocí síly a zrychlení
Newtonův druhý pohybový zákon uvádí, že síla se rovná hmotnosti krát zrychlení neboli F = ma. Pokud znáte výslednou sílu na předmět a jeho zrychlení, můžete tento vzorec změnit a vypočítat hmotnost na: m = F / a.
Síla je vyjádřena v jednotkách N (newtonech), které lze také zapsat (kg * m)/ s2. Zrychlení je vyjádřeno v jednotkách m/s2. Při výpočtu F/a se jednotky síly a zrychlení vzájemně vylučují, takže odpověď je vyjádřena v kilogramech (kg).
Krok 2. Pochopte rozdíl mezi hmotností a hmotností
Hmotnost je množství hmoty v předmětu, které se nezmění, pokud nebude jedna část předmětu uříznuta nebo přidána. Hmotnost je měřítkem účinku gravitační síly na hmotnost předmětu. Pokud přesunete předmět na místo s jinou gravitační silou (například ze Země na Měsíc), jeho hmotnost se změní, ale jeho hmotnost nikoli.
Předmět s větší hmotností však bude vážit více než předmět s menší hmotností, pokud je ovlivněn stejnou gravitační silou
Krok 3. Vypočítejte molární hmotnost
Při práci na úkolu z chemie se můžete setkat s pojmem „molární hmotnost“. Molární hmotnost je relativní koncept, který měří ne jeden předmět, ale jeden mol sloučeniny. Zde je návod, jak to vypočítat ve většině ukázkových otázek:
- Pro prvek: najděte atomovou hmotnost prvku nebo sloučeniny, kterou vypočítáváte. Toto je jednotka atomové hmotnosti nebo amu. Vynásobte konstantou molární hmotnosti 1 g/mol tak, aby mohla být vyjádřena ve standardních jednotkách molární hmotnosti g/mol.
- Pro sloučeninu: sečtěte atomové hmotnosti atomů tvořících sloučeninu, abyste získali celkovou amu pro molekulu. Tento součet vynásobte 1 g/mol.
Část 3 ze 3: Měření hmotnosti pomocí zůstatku
Krok 1. Použijte tříramenné vyvážení
Tato rovnováha je široce používána pro výpočet hmotnosti předmětů. Tato váha má tři ramena vybavená závažími. Závaží na vyvažovacím rameni lze posunout, abyste mohli měřit hmotnost předmětu.
- Tato rovnováha tří ramen není ovlivněna gravitační silou, takže může poskytnout přesné měření hmotnosti. Funguje to tak, že porovnáme hmotnost známého předmětu s hmotností hledaného objektu.
- Střední vyvažovací rameno má stupnici 100 g, zadní rameno má stupnici 10 g a přední rameno může číst od 0 do 10 g. Závaží na paži jsou umístěna v jednom bodě.
- Pomocí této váhy můžete přesně měřit hmotnost předmětu. Chyba měření na tříramenné váze je pouze 0,06 g. Představte si, že tato rozvaha funguje jako houpačka.
Krok 2. Posuňte tři závaží nahoru k levému konci paže
Posuňte vše, když je deska váhy stále prázdná, takže číslo, které je zobrazeno, je nula.
- Pokud značka na pravém konci paže není rovnoběžná s rovnovážnou čarou, musíte váhu kalibrovat otočením šroubu na spodní levé straně desky váhy.
- Tímto krokem byste se měli ujistit, že prázdná váha váží 0,000 g, aby neovlivnila čtení získaných výsledků. Váha vyvažovací desky se nazývá tára.
- Můžete také otáčet kolečkem pod parabolou dovnitř nebo ven, dokud neukáže nulu. Umístěte měřený předmět na desku váhy. Nyní jste připraveni určit hmotnost posunutím závaží.
Krok 3. Posuňte závaží jednu po druhé
Nejprve posuňte závaží na paži 100 g doprava. Pokračujte ve skluzu, dokud se značka nedostane pod bod rovnováhy. Stupnice na vyvažovacím rameni se vypočítá z levé strany s uvedením hmotnosti předmětu v jednotkách stovek gramů. Přejeďte z jednoho bodu do druhého.
- Posuňte závaží na 10 g paži doprava. Pokračujte v klouzání, dokud nebude značka pod bodem rovnováhy. Stupnice na vyvažovacím rameni se vypočítá z levé strany s uvedením hmotnosti předmětu v desítkách gramů.
- Přední rameno váhy není označeno stupnicí. Váhy můžete přesunout na libovolnou stranu. Číslo načtené na paži představuje hmotnost předmětu v gramech. Tučné čáry mezi čísly na pažích představují desetiny gramu.
Krok 4. Vypočítejte hmotnost předmětu
Nyní můžete vypočítat hmotnost předmětu na balanční desce. Stačí sečíst čísla načtená na třech ramenech váhy.
- Čtěte přední rameno jako čtení pravítka. Můžete to přečíst na nejbližší poloviční řádek.
- Řekněme například, že měříte hmotnost plechovky sody. Pokud zadní rameno ukazuje 70 g, střední rameno 300 g a přední rameno 3,34 g, hmotnost plechovky sody je 373,34 g.
Tipy
- Symbol hmotnosti je m nebo M.
- Pokud již znáte objem a měrnou hmotnost, můžete k výpočtu hmotnosti použít online kalkulačku.
