الكتلة تعني مقدار المادة في الجسم. المادة هي شيء يمكن الشعور به جسديًا. بشكل عام ، ترتبط الكتلة بحجم الجسم ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. على سبيل المثال ، قد يكون البالون أكبر من جسم آخر ، لكن كتلته أقل. هناك عدة طرق يمكنك استخدامها لحساب الكتلة.
خطوة
جزء 1 من 3: تحديد الكتلة من كثافة وحجم جسم
الخطوة 1. أوجد كثافة الكائن
الجاذبية النوعية هي مؤشر لكثافة المادة في جسم ما. كل مادة لها جاذبيتها الخاصة والتي يمكن العثور عليها على الإنترنت أو في الكتب المدرسية. الوحدة العلمية للجاذبية النوعية هي الكيلوجرام لكل متر مكعب (kg / m3) ، ولكن يمكنك أيضًا استخدام جرامات لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم3) للأشياء الأصغر.
- استخدم هذه الصيغة لتحويل وحدات الجاذبية النوعية: 1،000 كجم / م3 = 1 جم / سم3
- من ناحية أخرى ، غالبًا ما يتم التعبير عن الثقل النوعي للسائل بالكيلوجرام لكل لتر (كجم / لتر) أو جرامات لكل مليلتر (جم / مل). هذه الوحدات متكافئة. 1 كجم / لتر = 1 جم / مل.
-
مثال:
الماس له جاذبية محددة 3.52 جم / سم3.
الخطوة 2. حساب حجم الجسم
الحجم هو مقدار المساحة التي يشغلها كائن. عبر عن حجم مادة صلبة بالمتر المكعب (م3) أو سم مكعب (سم3) ، وحجم السائل باللتر (لتر) أو المليلتر (مل). يتم تحديد صيغة الحجم حسب شكل الكائن. اقرأ هذه المقالة لصيغ الاسم العامة.
- استخدم نفس الوحدات المذكورة في وحدات الجاذبية النوعية.
-
على سبيل المثال:
لأننا نعبر عن الثقل النوعي للماس بوحدة جم / سم3، يجب أن نعبر عن حجم الماس بالسنتيمتر3. لنفترض أن حجم الماس لدينا هو 5000 سم3.
الخطوة 3. اضرب حجم وكثافة الجسم
اضرب العددين ، وستحصل على كتلة الجسم. انتبه لوحدات القياس أثناء الحساب ، وستحصل على وحدات الكتلة (كيلوجرام أو جرامات) في النتيجة النهائية.
-
على سبيل المثال:
لدينا ماسة بحجم 5000 سم3 والجاذبية النوعية 3.52 جم / سم3. لحساب كتلة الماس ، احسب 5000 سم3 × 3.52 جم / سم3 = 17600 جرام.
جزء 2 من 3: حساب الكتلة في مسائل الفيزياء الأخرى
الخطوة 1. حدد الكتلة بالقوة والتسارع
ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع ، أو F = ma. إذا كنت تعرف القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما وتسارعه ، يمكنك تغيير هذه الصيغة لحساب الكتلة إلى: m = F / a.
يتم التعبير عن القوة بوحدات N (نيوتن) ، والتي يمكن أيضًا كتابتها (كجم * م) / ث2. يتم التعبير عن التسارع بوحدات م / ث2. عند حساب F / a ، فإن وحدتي القوة والتسارع متنافيتان بحيث يتم التعبير عن الإجابة بالكيلوجرام (كجم).
الخطوة الثانية: فهم الفرق بين الكتلة والوزن
الكتلة هي مقدار المادة في كائن ، والتي لن تتغير إلا إذا تم قطع جزء واحد من الكائن أو إضافته. الوزن هو مقياس لتأثير قوة الجاذبية على كتلة الجسم. إذا قمت بتحريك جسم إلى مكان له قوة جاذبية مختلفة (على سبيل المثال ، من الأرض إلى القمر) فسيتغير وزنه ، لكن كتلته لن تتغير.
ومع ذلك ، فإن الجسم ذي الكتلة الأكبر يزن أكثر من الجسم ذي الكتلة الأقل إذا تأثر بنفس قوة الجاذبية
الخطوة 3. احسب الكتلة المولية
أثناء العمل في مهمة كيميائية ، قد تصادف مصطلح "الكتلة المولية". الكتلة المولية هي مفهوم نسبي لا يقيس شيئًا واحدًا بل مولًا واحدًا من المركب. فيما يلي كيفية حسابه في معظم نماذج الأسئلة:
- بالنسبة للعنصر: أوجد الكتلة الذرية للعنصر أو المركب الذي تحسبه. هذه هي وحدة الكتلة الذرية أو amu. اضرب في ثابت الكتلة المولية ، 1 جم / مول ، بحيث يمكن التعبير عنه بوحدات الكتلة المولية القياسية جم / مول.
- بالنسبة للمركب: اجمع الكتل الذرية للذرات التي يتكون منها المركب للحصول على إجمالي amu للجزيء. اضرب هذا المجموع في 1 جم / مول.
جزء 3 من 3: قياس الكتلة بالميزان
الخطوة 1. استخدم ميزانًا ثلاثي الأذرع
يستخدم هذا الميزان على نطاق واسع لحساب كتلة الأشياء. هذا الميزان له ثلاثة أذرع مجهزة بأوزان. يمكن تغيير الأوزان الموجودة على ذراع التوازن بحيث يمكنك قياس كتلة الجسم.
- لا يتأثر هذا الميزان ثلاثي الأذرع بقوة الجاذبية ، لذلك يمكنه توفير قياس دقيق للكتلة. الطريقة التي تعمل بها هي مقارنة كتلة كائن معروف بكتلة الكائن المطلوب.
- يبلغ مقياس ذراع التوازن الأوسط 100 جرام ، ويبلغ مقياس الذراع الخلفية 10 جرام ، ويمكن للذراع الأمامي القراءة من 0 إلى 10 جرام. تقع الأوزان على الذراع عند نقطة واحدة.
- يمكنك قياس كتلة الجسم بدقة باستخدام هذا الميزان. خطأ القياس في الميزان ثلاثي الأذرع هو 0.06 جم فقط. تخيل أن هذه الميزانية العمومية تعمل مثل الأرجوحة.
الخطوة الثانية. حرك الأوزان الثلاثة إلى الطرف الأيسر من الذراع
حرك كل شيء بينما لوحة التوازن لا تزال فارغة ، وبالتالي فإن الرقم الذي يقرأ هو صفر.
- إذا كانت العلامة الموجودة على الطرف الأيمن من الذراع غير موازية لخط التوازن ، فيجب عليك معايرة الميزان عن طريق تدوير المسمار على الجانب الأيسر السفلي من لوحة التوازن.
- يجب عليك القيام بهذه الخطوة للتأكد من أن لوحة الميزان الفارغة تزن 0.000 جرام حتى لا تؤثر على قراءة النتائج التي تم الحصول عليها. وزن لوحة التوازن يسمى الفارغ.
- يمكنك أيضًا قلب القرص الموجود أسفل الطبق للداخل أو للخارج حتى يقرأ صفرًا. ضع الجسم المراد قياسه على لوحة التوازن. أنت الآن جاهز لتحديد الكتلة عن طريق تحريك الوزن.
الخطوة 3. حرك الأوزان واحدة تلو الأخرى
أولاً ، حرك الوزن على ذراع 100 جرام إلى اليمين. استمر في الانزلاق حتى تصبح العلامة أقل من نقطة التوازن. يتم حساب المقياس الموجود على ذراع الميزان من الجانب الأيسر موضحًا كتلة الجسم بوحدات مئات الجرامات. انتقد من نقطة إلى أخرى.
- حرك الوزن على ذراع 10 جم إلى اليمين. استمر في الانزلاق حتى تصبح العلامة أقل من نقطة التوازن. يتم حساب المقياس الموجود على ذراع الميزان من الجانب الأيسر موضحًا كتلة الجسم بعشرات الجرامات.
- لم يتم تمييز الذراع الأمامية للميزان بميزان. يمكنك تحويل الأوزان إلى أي جانب. الرقم المقروء على الذراع يمثل كتلة الجسم بالجرام. تمثل الخطوط العريضة بين الأرقام الموجودة على الذراعين أعشار الجرام.
الخطوة 4. احسب كتلة الجسم
الآن ، يمكنك حساب كتلة الجسم على لوحة التوازن. ما عليك سوى جمع الأرقام المقروءة على أذرع الميزان الثلاثة.
- اقرأ الذراع الأمامية مثل قراءة المسطرة. يمكنك قراءته لأقرب نصف سطر.
- على سبيل المثال ، لنفترض أنك تقيس كتلة علبة صودا. إذا كان الذراع الخلفي 70 جم ، والذراع الأوسط يقرأ 300 جم ، والذراع الأمامي 3.34 جم ، فإن كتلة علبة الصودا تساوي 373.34 جم.
نصائح
- رمز الكتلة م أو م.
- يمكنك استخدام آلة حاسبة على الإنترنت لحساب الكتلة إذا كنت تعرف بالفعل الحجم والجاذبية النوعية.
