ما هو الفرق بين الكتلة والوزن؟ الوزن هو تأثير الجاذبية على الجسم. الكتلة هي مقدار المادة في الجسم بغض النظر عن تأثير الجاذبية على الجسم. إذا قمت بتحريك سارية العلم إلى القمر ، فسوف ينخفض وزنها بحوالي 5/6 من وزنها ، لكن كتلتها ستبقى كما هي.
خطوة
طريقة 1 من 2: تغيير الوزن والكتلة
الخطوة 1. اعرف أن F (القوة) = m (الكتلة) * a (التسارع)
هذه المعادلة البسيطة هي ما ستستخدمه لتحويل الوزن إلى كتلة (أو كتلة إلى وزن ، إذا كنت تفضل ذلك). لا تقلق بشأن معنى الحروف - سنخبرك:
- القوة هي نفس الوزن. استخدم نيوتن (N) كوحدة للوزن.
- الكتلة هي ما تبحث عنه ، لذلك قد لا يتم تحديدها في المقام الأول. بعد حل المعادلة ، ستحسب كتلتك بالكيلوجرام (كجم).
- التسارع هو نفس الجاذبية. الجاذبية على الأرض ثابتة ، وهي 9.78 م / ث2. إذا قمت بقياس الجاذبية على كوكب آخر ، فسيكون هذا الثابت مختلفًا.
الخطوة 2. تحويل الوزن إلى كتلة باتباع هذا المثال
دعنا نوضح كيفية تحويل الوزن إلى كتلة باستخدام مثال. لنفترض أنك على الأرض وتحاول معرفة كتلة سيارة السباق التي يبلغ وزنها 50 كجم.
- اكتب معادلتك. F = م * أ.
- املأها بالمتغيرات والثوابت. نعلم أن القوة تساوي الوزن ، وهي 50 نيوتن. كما نعلم أن قوة الجاذبية على الأرض تساوي دائمًا 9.78 م / ث2. أدخل كلا الرقمين ويجب أن تبدو معادلتك كما يلي: 50 نيوتن = م * 9.78 م / ث2
- أعد ترتيب الترتيب للإكمال. لا يمكننا حل المعادلة بهذا الشكل. علينا قسمة 50 كجم على 9.78 م / ث2 أن تكون وحيدا م.
- 50 نيوتن / 9 ، 78 م / ث2 = 5.11 كجم سيارة سباق من نوع Soapbox التي تزن 50 نيوتن على الأرض تزن حوالي 5 كجم ، أينما كنت تستخدمها في الكون!
الخطوة 3. تحويل الكتلة إلى وزن
تعلم كيفية تحويل الكتلة إلى وزن باستخدام هذا المثال. لنفترض أنك التقطت حجر القمر على سطح القمر (في أي مكان آخر؟). كتلته 1.25 كجم. تريد أن تعرف وزنه إذا تم إعادته إلى الأرض.
- اكتب معادلتك. F = م * أ.
- املأها بالمتغيرات والثوابت. لدينا كتلة وثابت الجاذبية. نحن نعلم ذلك F = 1.25 كجم * 9.78 م / ث2.
- حل المعادلة. نظرًا لأن المتغير الذي نبحث عنه موجود بالفعل في أحد طرفي المعادلة ، فلا داعي لتحريك أي شيء لحل المعادلة. نحتاج فقط إلى ضرب 1.25 كجم في 9.78 م / ث2، يصبح 12 ، 23 نيوتن.
طريقة 2 من 2: قياس الكتلة بدون معادلات
الخطوة 1. قياس كتلة الجاذبية
يمكنك قياس هذه الكتلة باستخدام الميزان. يختلف الميزان عن المقياس في أنه يستخدم كتلة معروفة لقياس كتلة غير معروفة ، في حين أن المقياس يقيس الوزن بالفعل.
- إيجاد الكتلة بميزان ثلاثي أو ذراعان هو شكل من أشكال قياس كتلة الجاذبية. هذا قياس ثابت ، مما يعني أنه دقيق فقط إذا كان الجسم الذي يتم قياسه في حالة سكون.
- يمكن أن يقيس التوازن الوزن والكتلة. نظرًا لأن قياس وزن الميزان يتغير وفقًا لنفس عوامل الكائن الذي يتم قياسه ، يمكن للميزان قياس كتلة الجسم بدقة بغض النظر عن الجاذبية النوعية للبيئة.
الخطوة 2. قياس الكتلة بالقصور الذاتي
الكتلة بالقصور الذاتي هي طريقة ديناميكية للقياس ، مما يعني أنه لا يمكن إجراء هذا القياس إلا إذا كان الجسم الذي يتم قياسه يتحرك. يستخدم القصور الذاتي للكائن لقياس كمية المادة.
- يستخدم التوازن بالقصور الذاتي لقياس كتلة القصور الذاتي.
- ضع التوازن بالقصور الذاتي على منضدة.
- قم بمعايرة التوازن بالقصور الذاتي عن طريق تحريك العلبة وحساب عدد الاهتزازات في فترة زمنية معينة ، على سبيل المثال 30 ثانية.
- ضع جسمًا ذا كتلة معروفة في الحاوية وكرر التجربة.
- استمر في استخدام عدة أشياء ذات كتلة معروفة لإكمال معايرة الميزان.
- كرر التجربة بجسم غير معروف الكتلة.
- ارسم كل النتائج لإيجاد كتلة الجسم الأخير.
نصائح
- لا تتغير كتلة الجسم بالرغم من اختلاف طريقة قياسه.
- يمكن استخدام التوازن بالقصور الذاتي لإيجاد كتلة الجسم حتى في بيئة الجاذبية 0.
