Fizikte bir maddenin kütlesi nasıl bulunur? Daha karmaşık bir hesaplama örneğini ele alalım

Çevremizdeki doğada kütle hacimle birbirine bağlıdır (yani kesin bilimler). Kesinlikle herhangi bir cismin hem kütlesi hem de hacmi vardır. Kütle bir cismin ağırlığını yani boyutunu temsil eder ve bir cismin hacmi de onun gerçek büyüklüğüdür. Ve bu iki parametre sayesinde hem kütleyi hem de hacmi hesaplayabiliyoruz. Peki kütle yoluyla hacmi nasıl bulursunuz? Aşağıda bunun hakkında bilgi edinin.

İlk formül

Aşağıda verilen kuralların hem fizik hem de kimya için uygun olduğunu belirtmekte fayda var.

Gerekli hacmi bulmanın en temel yolu yoğunluğu kullanmaktır. Yani kütlemizi mevcut hacme bölüyoruz. İşte formül: ρ = m/V. Buradan gerekli hacmin şu şekilde olduğu sonucu çıkar: V = m/ρ.

O kitleyi hatırla çeşitli maddeler Formüldeki maddeler aynı olmasa bile eşit olabilir, ancak hacimleri ve yoğunlukları her zaman farklı olacaktır.

İkinci formül

Kimya biliminin bir örneği (modeli) vardır. ideal gaz: hacimli mol başına (bu molar hacim her zaman sabittir). Formül şuna benzer: V = litre başına 22,4 mol. Temsil edilen gaz basınç ve sıcaklıkta her zaman bu hacme sahiptir (sabittirler). Bu konuyu fizik ilminden düşünürsek o zaman (hacmi) değişebilir. Uygun formüller şunlardır: Vm - molar hacim, Vv'ye eşittir - gazın bir bölümünün hacminin n'ye bölümü - madde miktarı. (Vm = Vв/nв). Ve maddenin miktarı, istenen maddenin kütlesinin molar kütleye (nв = mв/Мв) bölünmesi formülü kullanılarak hesaplanır. Bundan şu sonuç çıkar: Vв = Vм*mв/Мв.

Üçüncü formül

Size verilen problemde maddenin kavramı verildiğinde, gerekli hacim aşağıdaki formüle göre kolayca ifade edilebilir: c = n/V = m/M/V. Bu formülde M maddenin kütlesidir (molar).

Umarız siz sevgili okuyucular, sağlanan maddenin kütlesini bilerek hacmi nasıl bulacağınızı anlamanıza yardımcı olmuşuzdur. Kimya ve fizikte başarılar dileriz.

Hayatta sıklıkla şunu söyleriz: "5 kilogram ağırlığındadır", "200 gram ağırlığındadır" vb. Ve aynı zamanda bunu söylerken hata yaptığımızın da farkında değiliz. Vücut ağırlığı kavramı yedinci sınıfta fizik dersinde herkes tarafından çalışılmaktadır ancak bazı tanımların hatalı kullanımı aramızda o kadar karışmıştır ki öğrendiklerimizi unutup vücut ağırlığı ile kütlenin bir ve aynı şey olduğuna inanırız. aynı şey.

Ancak bu doğru değil. Üstelik vücut ağırlığı sabit bir değerdir ancak vücut ağırlığı değişerek sıfıra kadar düşebilir. Peki hata nedir ve nasıl doğru konuşulur? Hadi anlamaya çalışalım.

Vücut ağırlığı ve vücut ağırlığı: hesaplama formülü

Kütle, bir cismin eylemsizliğinin bir ölçüsüdür; vücudun kendisine uygulanan bir darbeye nasıl tepki verdiği veya kendisinin diğer cisimleri nasıl etkilediğidir. Ve bir cismin ağırlığı, Dünya'nın yerçekiminin etkisi altında vücudun yatay bir destek veya dikey süspansiyon üzerinde hareket ettiği kuvvettir.

Kütle kilogram cinsinden ölçülür ve diğer kuvvetler gibi vücut ağırlığı da Newton cinsinden ölçülür. Bir cismin ağırlığının da herhangi bir kuvvet gibi bir yönü vardır ve vektörel bir büyüklüktür. Ancak kütlenin yönü yoktur ve skaler bir büyüklüktür.

Resim ve grafiklerde vücut ağırlığını gösteren ok, tıpkı yer çekimi gibi daima aşağıya doğru yönlendirilir.

Fizikte vücut ağırlığı formülüşu şekilde yazılmıştır:

m vücut kütlesi nerede

g - hızlanma serbest düşüş= 9,81 m/s^2

Ancak yerçekiminin formülü ve yönü ile örtüşmesine rağmen yerçekimi ile vücut ağırlığı arasında ciddi bir fark vardır. Yer çekimi kuvveti vücuda uygulanır yani kabaca vücuda baskı yapar ve vücudun ağırlığı da desteğe veya süspansiyona uygulanır yani burada vücut süspansiyona veya desteğe baskı yapar.

Ancak yerçekiminin ve bir cismin ağırlığının varlığının doğası, Dünya'nın çekiciliğiyle aynıdır. Kesin olarak konuşursak, bir cismin ağırlığı, vücuda uygulanan yerçekimi kuvvetinin bir sonucudur. Ve tıpkı yer çekimi gibi, rakım arttıkça vücut ağırlığı da azalır.

Sıfır yerçekiminde vücut ağırlığı

Ağırlıksızlık durumunda vücudun ağırlığı sıfırdır. Vücut, desteğe baskı uygulamayacak veya süspansiyonu germeyecek ve hiçbir ağırlığı taşımayacaktır. Ancak yine de kütlesi olacaktır, çünkü vücuda herhangi bir hız kazandırmak için belirli bir kuvvet uygulamak gerekecektir, ne kadar büyükse. daha fazla kütle bedenler.

Başka bir gezegenin koşullarında kütle de değişmeyecek, gezegenin yerçekimi kuvvetine bağlı olarak cismin ağırlığı artacak veya azalacaktır. Vücut kütlesini teraziyle kilogram cinsinden ölçüyoruz ve Newton cinsinden ölçülen vücut ağırlığını ölçmek için kuvveti ölçmek için özel bir cihaz olan dinamometre kullanabilirsiniz.

Fiziksel bir miktar olarak kütle, bir vücudun yerçekimi üzerindeki etkisinin kuvvetini karakterize eden bir parametredir. Vücut ağırlığını hesaplamak için fizik iki niceliğini bilmek gerekir: gövde malzemesinin yoğunluğu ve hacmi.

Talimatlar

Hacmi V ve maddesinin yoğunluğu p olan belirli bir cisim verilsin. O halde yığınşu şekilde hesaplanır:
m = p*V. Açıklık sağlamak için, burada bir örnek var:
Hacmi 5 metreküp olan bir alüminyum blok verilsin. metre. Alüminyumun yoğunluğu 2700 kg/kübiktir. metre. Bu durumda bloğun kütlesi şu şekilde olacaktır:
m = 2700/5 = 540 kg.

lütfen aklınızda bulundurun

Kütle kavramı sıklıkla başka, daha az nadir olmayan bir fiziksel miktar olan ağırlıkla karıştırılır. Ağırlık n/m cinsinden ölçülür ve dayanak noktasına etki eden kuvveti karakterize eder. Kütlenin doğası gereği herhangi bir destek noktası yoktur ve belirtildiği gibi yalnızca Dünya'nın yerçekimini etkiler.


Dikkat, yalnızca BUGÜN!

İlginç olan her şey

Bir maddenin kütlesi m miktardır ürüne eşit molar kütle M maddesi ve n maddesinin miktarı. Bu göstergelerin bilinen diğer göstergeler kullanılarak hesaplanması gerekiyorsa hesaplama formülü daha karmaşık hale gelir. Bir yoğunluk tablosuna ihtiyacınız olacak...

Hacim, belirli sınırlara sahip belirli bir alan alanını sayısal olarak karakterize eder. Matematiğin çeşitli dallarında sınırların ve boyutların şekline veya kesit alanı ve koordinatlara göre hesaplanır. Ne zaman konuşurlar fiziksel formül hacim hesabı...

Ağırlık ve hacim, yukarıdaki parametrelerin her ikisinin de hesaplanmasında kullanılan başka bir fiziksel büyüklükle (kütle) ilişkilendirilebilir. Ancak bu tek bir işlemle yapılamaz, bu nedenle belirli bir cismin hem hacmini hem de ağırlığını hesaplamak için formülleri göz önünde bulundurmalısınız. ...

Yerçekimi, Dünya yüzeyine yakın bulunan herhangi bir cisme etki eden bir kuvvettir. Yer çekimi kuvveti daima dikey olarak yönlendirilir. yatay yüzey. Yer çekimi kuvvetini belirlemek oldukça kolaydır. Talimatlar...

Bir maddenin kütlesi, bir cismin desteğine etki etme ölçüsüdür. Kilogram (kg), gram (g), ton (t) cinsinden ölçülür. Hacmi biliniyorsa bir maddenin kütlesini bulmak çok kolaydır. Belirli bir maddenin hacmini bilmeniz gerekecek...

Herhangi bir cismin kütlesi en önemlisidir fiziksel özellikler. Modern olarak fizik bilimi“Kütle” kavramı arasında bir ayrım vardır: yerçekimi kütlesi(bir cismin dünyanın yerçekimi üzerindeki etkisinin derecesi olarak) ve eylemsizlik kütlesi (...

Dünyamız üçgendir, yani doğadaki tüm cisimlerin üç özelliği vardır: uzunluk, genişlik ve yükseklik. Toplu olarak bu miktarlar, cisimlerin hacmi adı verilen fiziksel bir miktar halinde birleştirilir. Bilim hacmi hesaplamanın birkaç yolunu biliyor. ...

Özgül ağırlık, bir cismin dayanak noktasına uyguladığı kuvvetin bir göstergesidir. SI sistemine göre bu fiziksel miktar n/m cinsinden ölçülür. Özgül ağırlığı bulmak için yalnızca 4 veriye ihtiyacınız vardır. P'ye ihtiyacınız olacak - vücut ağırlığı V - hacmi;

Bir maddenin özgül ağırlığı, belirli bir hacim birimine göre yerçekiminin büyüklüğünü gösteren, belirli bir maddenin bir özelliğidir. SI sisteminde n/m cinsinden ölçülür. Kaynak verilere bağlı olarak, özgül ağırlık farklı şekillerde hesaplanabilir. ...

Yapılan öğeler farklı maddeler, farklı kütlelere sahiptir. Fiziksel miktar Bir maddenin birim hacim başına kütlesini gösteren değere maddenin yoğunluğu denir. Uluslararası Birim Sisteminde yoğunluk birimi kilogramdır...

Vücut ağırlığı genellikle deneysel olarak belirlenir. Bunu yapmak için bir yük alın, teraziye koyun ve ölçüm sonucunu alın. Ama karar verirken fiziksel problemler ders kitaplarında verilen, kütle ölçümüne göre nesnel nedenler imkansız, ama bunlar var ya da...

Her cismin kütlesi ve hacmi vardır. Ve bu bir aksiyomdur. Ancak bu iki parametreye ek olarak üçüncü bir parametre daha vardır - bu, şu veya bu cismin (sıvı) oluştuğu maddenin yoğunluğudur. Belirli bir cismin yoğunluğunu bilerek tercüme etmek oldukça kolaydır...

Talimatlar

Bir cismin geometrik boyutlarını doğru bir şekilde ölçmek mümkün değilse Arşimed yasasını kullanın. Bunu yapmak için, ölçmek için ölçeği (veya bölümleri) olan bir kap alın, nesneyi suya (bölmelerle donatılmış kabın kendisine) indirin. Kabın içeriğinin artacağı hacim, içine daldırılan cismin hacmidir.

Bir nesnenin yoğunluğu d ve hacmi V biliniyorsa, kütlesini her zaman m=V*d formülünü kullanarak bulabilirsiniz. Kütleyi hesaplamadan önce, tüm ölçü birimlerini tek bir sisteme, örneğin SI uluslararası ölçüm sistemine dönüştürün.

Yukarıdaki formüllerden çıkan sonuç şu şekildedir: yoğunluğu ve hacmi bilerek istenen kütle değerini elde etmek için, vücudun hacminin değerini, maddenin yoğunluk değeriyle çarpmak gerekir. yapıldı.

Kaynaklar:

  • kütle nasıl bulunur

Yığın vücut genellikle deneysel olarak belirlenir. Bunu yapmak için bir yük alın, teraziye koyun ve ölçüm sonucunu alın. Ancak ders kitaplarında verilen fiziksel problemleri çözerken nesnel nedenlerle kütleyi ölçmek imkansızdır, ancak vücut hakkında belirli veriler vardır. Bu verileri bilerek kütleyi belirleyebilirsiniz vücut dolaylı olarak hesaplama yoluyla.

Talimatlar

Bu tabloya göre yoğunluk 2300 kg/m³'tür. Daha sonra bulmak için yığın beton levha, basit cebirsel eylem: m = 15*2300 = 34500 kg yani 34,5 ton. Cevap: Beton levhanın kütlesi 34,5 tondur.

lütfen aklınızda bulundurun

Yukarıdaki formülü kullanarak hesaplamayı yaparken, belirli bir cismin geri kalan kütlesinin bu şekilde belirlendiğinin farkına varmak gerekir. İlginç bir gerçek, birçok temel parçacığın hareket hızına bağlı olarak salınan bir kütleye sahip olmasıdır. Eğer temel parçacık Vücudun hızıyla birlikte hareket ediyorsa bu parçacık kütlesizdir (örneğin bir foton). Bir parçacığın hızı ışık hızından düşükse, böyle bir parçacığa kütle denir.

Yararlı tavsiye

Kütle ölçülürken verilen kütlenin hangi sistemde verileceği asla unutulmamalıdır. nihai sonuç. Bu, SI sisteminde kütlenin kilogram cinsinden ölçüldüğü anlamına gelirken, GHS sistemi kütle gram cinsinden ölçülür. Kütle ayrıca ülkeye ve kültüre bağlı olarak ton, sent, karat, pound, ons, pud ve diğer birçok birim cinsinden ölçülür. Örneğin ülkemizde eski çağlardan beri kütle, pud, berkovets, zolotnik cinsinden ölçülüyordu.

Kaynaklar:

  • beton levhanın ağırlığı

Örneğin kış için en az 15 metreküpe ihtiyacınız var. metre huş ağacı yakacak odun.
Referans kitabında huş ağacı yakacak odun yoğunluğunu arayın. Bu: 650 kg/m3.
Değerleri aynı özgül ağırlık formülüne koyarak kütleyi hesaplayın.

m = 650*15 = 9750 (kg)

Artık gövdenin yük kapasitesine ve kapasitesine göre tipine karar verebilirsiniz. araç ve yolculuk sayısı.

Konuyla ilgili video

lütfen aklınızda bulundurun

Yaşlı insanlar özgül ağırlık kavramına daha aşinadır. Özgül Ağırlık Maddelerin özgül ağırlığı aynıdır.

Hesaplamanın gerekli olduğu durumlar vardır yığın sıvılar herhangi bir kapta bulunur. Bu aynı zamanda şu durumlarda da meydana gelebilir: eğitim oturumu laboratuvarda ve evdeki bir sorunu çözerken, örneğin tamir ederken veya boyarken.

Talimatlar

En basit yöntem tartıya başvurmaktır. Önce kabı onunla birlikte tartın, ardından sıvıyı uygun büyüklükte başka bir kaba boşaltın ve boş kabı tartın. Ve sonra geriye kalan tek şey çıkarmaktır daha büyük değer daha az bir şey olursa olsun ve onu alırsın

Birçoğumuz içinde okul zamanı merak ettiniz: “Vücut kütlesi nasıl bulunur?” Şimdi bu soruyu cevaplamaya çalışacağız.

Hacmi aracılığıyla kütleyi bulma

Diyelim ki emrinizde iki yüz litrelik bir varil var. Küçük kazan dairenizi ısıtmak için kullandığınız dizel yakıtı tamamen doldurmayı düşünüyorsunuz. Dizel yakıtla dolu bu varilin kütlesi nasıl bulunur? Bu görünüşte en basit sorunu sizinle birlikte çözmeye çalışalım.

Madde problemini hacminden dolayı çözmek oldukça kolaydır. Bunu yapmak için bir maddenin spesifik yoğunluğuna ilişkin formülü uygulayın.

burada p, maddenin spesifik yoğunluğudur;

m - kütlesi;

v - işgal edilen hacim.

Değerler gram, kilogram ve ton olacaktır. Hacim ölçüleri: santimetreküp, desimetre ve metre. Spesifik yoğunluk kg/dm³, kg/m³, g/cm³, t/m³ cinsinden hesaplanacaktır.

Böylece sorunun şartlarına uygun olarak elimizde iki yüz litre hacimli bir varil var. Bu, hacminin 2 m³ olduğu anlamına gelir.

Ama kütleyi nasıl bulacağınızı bilmek istiyorsunuz. Yukarıdaki formülden şu şekilde türetilir:

Öncelikle p'ye özgü Bul değerini bulmamız gerekiyor verilen değer referans kitabını kullanabilirsiniz.

Kitapta p = 860,0 kg/m³ olduğunu görüyoruz.

Daha sonra elde edilen değerleri formülde değiştiririz:

m = 860*2 = 1720,0 (kg)

Böylece kütle nasıl bulunur sorusunun cevabı bulunmuş oldu. Bir ton yedi yüz yirmi kilogram, iki yüz litre yaz dizel yakıtının ağırlığıdır. Daha sonra aynı şekilde varilin toplam ağırlığının ve rafın solaryum varili için kapasitesinin yaklaşık bir hesaplamasını yapabilirsiniz.

Yoğunluk ve hacim yoluyla kütleyi bulma

Çok sık pratik görevler fizikte kütle, yoğunluk ve hacim gibi nicelikleri bulabilirsiniz. Bir cismin kütlesinin nasıl bulunacağı problemini çözmek için onun hacmini ve yoğunluğunu bilmeniz gerekir.

İhtiyacınız olacak öğeler:

1) Rulet.

2) Hesap makinesi (bilgisayar).

3) Ölçüm kapasitesi.

4) Cetvel.

Eşit hacimli ancak maddeden yapılmış nesnelerin olduğu bilinmektedir. çeşitli malzemeler, irade farklı kütle(örneğin metal ve ahşap). Belirli bir malzemeden (boşluksuz) yapılmış cisimlerin kütleleri, söz konusu nesnelerin hacmiyle doğru orantılıdır. Aksi takdirde sabit, bir nesnenin kütlesinin hacmine oranıdır. Bu göstergeye “madde yoğunluğu” denir. Bunu d harfiyle göstereceğiz.

Şimdi kütleyi d = m/V formülüne göre nasıl bulacağınız problemini çözmeniz gerekiyor;

m nesnenin kütlesidir (kilogram cinsinden),

V hacmidir (metreküp cinsinden).

Dolayısıyla bir maddenin yoğunluğu birim hacim başına kütledir.

Bir nesnenin hangi maddeden oluşturulduğunu bulmanız gerekiyorsa standart fizik ders kitaplarında bulunabilecek yoğunluk tablosunu kullanmalısınız.

Bir nesnenin hacmi V = h * S formülü kullanılarak hesaplanır; burada

V - hacim (m³),

H - nesne yüksekliği (m),

S, nesnenin tabanının alanıdır (m²).

Açıkça ölçemiyorsanız geometrik parametreler o zaman Arşimet kanunlarına başvurmalısın. Bunu yapmak için, sıvıların hacmini ölçmek ve nesneyi suya, yani üzerinde bölmeler bulunan bir kaba indirmek için kullanılan teraziye sahip bir kaba ihtiyacınız olacaktır. Kabın içeriğinin artırılacağı hacim, içine daldırılan cismin hacmidir.

Bir nesnenin hacmini V ve yoğunluğunu d bilerek, kütlesini m = d * V formülünü kullanarak kolayca bulabilirsiniz. Kütleyi hesaplamadan önce her şeyi getirmeniz gerekir. ölçüm birimleri tek bir sisteme, örneğin uluslararası olan SI sistemine ölçüm sistemi.

Yukarıdaki formüllere göre yapabilirsiniz sonraki çıktı: Hacmi ve yoğunluğu bilinen gerekli kütle miktarını bulmak için cismin yapıldığı malzemenin yoğunluğunu cismin hacmiyle çarpmak gerekir.



Makaleyi beğendin mi? Arkadaşlarınızla paylaşın!