تفاوت بین جرم و وزن چیست؟ وزن اثر گرانش بر یک جسم است. جرم عبارت است از مقدار ماده در یک جسم بدون در نظر گرفتن تأثیر گرانش بر آن جسم. اگر میله پرچم را به ماه منتقل کنید ، وزن آن حدود 5/6 وزن آن کاهش می یابد ، اما جرم آن ثابت می ماند.
گام
روش 1 از 2: تغییر وزن و جرم
مرحله 1. بدانید که F (نیرو) = m (جرم) * a (شتاب)
این معادله ساده برای تبدیل وزن به جرم (یا ترجیح می دهید جرم به وزن) مورد استفاده قرار می گیرد. نگران معنی حروف نباشید - ما به شما خواهیم گفت:
- نیرو همان وزن است. از نیوتن (N) به عنوان واحد وزن استفاده کنید.
- توده همان چیزی است که شما به دنبال آن هستید ، بنابراین ممکن است در وهله اول تعریف نشود. پس از حل معادله ، جرم شما بر حسب کیلوگرم (کیلوگرم) محاسبه می شود.
- شتاب همان گرانش است. گرانش روی زمین ثابت است که 9.78 متر بر ثانیه است2به اگر گرانش را در سیاره دیگری اندازه گیری کنید ، این ثابت متفاوت خواهد بود.
مرحله 2. با دنبال کردن این مثال ، وزن را به جرم تبدیل کنید
بیایید نحوه تبدیل وزن به جرم را با یک مثال توضیح دهیم. فرض کنید شما روی زمین هستید و سعی می کنید جرم ماشین مسابقه 50 کیلوگرمی خود را پیدا کنید.
- معادله خود را بنویسید. F = m * a.
- آن را با متغیرها و ثابت های خود پر کنید. ما می دانیم که نیرو برابر با وزن 50 نیتروژن است. همچنین می دانیم که نیروی گرانشی روی زمین همیشه 9.78 متر بر ثانیه است2به هر دو عدد را وارد کنید و معادله شما باید به این شکل باشد: 50 N = m * 9.78 m/s2
- ترتیب سفارش مجدد برای تکمیل. ما نمی توانیم معادله را به این شکل حل کنیم. ما باید 50 کیلوگرم را بر 9.78 متر بر ثانیه تقسیم کنیم2 تنها بودن متر.
- 50 N / 9 ، 78 متر بر ثانیه2 = 5.11 کیلوگرم یک ماشین مسابقه ای با جعبه صابونی با وزن 50 نیوتن روی زمین ، در هر کجای جهان که از آن استفاده کنید ، جرمی در حدود 5 کیلوگرم دارد!
مرحله 3. جرم را به وزن تبدیل کنید
با استفاده از این مثال نحوه تبدیل مجدد جرم به وزن را بیاموزید. فرض کنید سنگ ماه را بر روی سطح ماه برداشته اید (در کجا دیگر؟). وزن آن 1.25 کیلوگرم است. اگر می خواهید وزن آن را دوباره به زمین بیاورید ، می خواهید بدانید.
- معادله خود را بنویسید. F = m * a.
- آن را با متغیرها و ثابت های خود پر کنید. ما جرم داریم و ثابت گرانشی داریم. ما آن را میدانیم F = 1.25 کیلوگرم * 9.78 متر بر ثانیه2.
- معادله را حل کنید. از آنجا که متغیری که ما به دنبال آن هستیم در یک طرف معادله قرار دارد ، برای حل معادله نیازی به جابجایی چیزی نداریم. ما فقط باید 1.25 کیلوگرم را در 9.78 متر بر ثانیه ضرب کنیم2، می شود 12 ، 23 نیوتن.
روش 2 از 2: اندازه گیری جرم بدون معادلات
مرحله 1. جرم گرانشی را اندازه گیری کنید
شما می توانید این جرم را با استفاده از ترازو اندازه گیری کنید. ترازو از مقیاس متفاوت است زیرا از جرم شناخته شده برای اندازه گیری جرم ناشناخته استفاده می کند ، در حالی که ترازو در واقع وزن را اندازه گیری می کند.
- یافتن جرم با تعادل سه بازو یا دو بازو ، نوعی اندازه گیری جرم گرانشی است. این یک اندازه گیری ایستا است ، به این معنی که فقط در صورتی که جسم اندازه گیری شده در حالت استراحت باشد دقیق است.
- تعادل می تواند وزن و جرم را اندازه گیری کند. از آنجا که اندازه گیری وزن ترازو با توجه به عواملی که جسم در حال اندازه گیری است تغییر می کند ، ترازو می تواند جرم یک جسم را بدون در نظر گرفتن وزن مخصوص محیط به طور دقیق اندازه گیری کند.
مرحله 2. جرم اینرسی را اندازه گیری کنید
جرم اینرسی یک روش اندازه گیری پویا است ، به این معنی که این اندازه گیری تنها در صورتی قابل انجام است که جسم مورد اندازه گیری در حال حرکت باشد. اینرسی شی برای اندازه گیری مقدار یک ماده استفاده می شود.
- برای اندازه گیری جرم اینرسی از ترازوی اینرسی استفاده می شود.
- تراز اینرسی را روی یک میز قرار دهید.
- با حرکت دادن محفظه و شمارش تعداد ارتعاشات در یک بازه زمانی مشخص ، به عنوان مثال 30 ثانیه ، تعادل اینرسی را تنظیم کنید.
- جسمی با جرم شناخته شده را در ظرف قرار دهید و آزمایش را تکرار کنید.
- برای تکمیل کالیبراسیون ترازو ، از چندین جرم با جرم شناخته شده استفاده کنید.
- آزمایش را با جسمی با جرم ناشناخته تکرار کنید.
- تمام نتایج را نمودار کنید تا جرم آخرین جسم را بیابید.
نکات
- جرم یک جسم تغییر نمی کند حتی اگر روش اندازه گیری آن متفاوت باشد.
- از تعادل اینرسی می توان برای یافتن جرم یک جسم حتی در یک محیط گرانشی 0 استفاده کرد.
