วิธีหามวลรวมในวิชาฟิสิกส์ วิธีหามวลในวิชาฟิสิกส์
พื้นที่รอบตัวเราเต็มไปด้วยร่างกายที่แตกต่างกันซึ่งประกอบด้วยสสารต่าง ๆ ที่มีมวลต่างกัน หลักสูตรของโรงเรียนเคมีและฟิสิกส์แนะนำแนวคิดและวิธีการค้นหามวลของสารได้รับการฟังและลืมอย่างปลอดภัยโดยทุกคนที่เรียนที่โรงเรียน แต่ในขณะเดียวกัน ความรู้เชิงทฤษฎีที่ได้รับเพียงครั้งเดียวอาจจำเป็นในช่วงเวลาที่ไม่คาดคิดที่สุด
การคำนวณมวลของสารโดยใช้ความหนาแน่นจำเพาะของสาร ตัวอย่าง – มีถังขนาด 200 ลิตร คุณต้องเติมของเหลวลงในถัง เช่น ไลท์เบียร์ จะหามวลของถังที่เติมได้อย่างไร? ใช้สูตรหาความหนาแน่นของสาร p=m/V โดยที่ p คือความหนาแน่นจำเพาะของสาร m คือมวล V คือปริมาตรที่ถูกครอบครอง แล้วหามวล เต็มถังง่ายมาก:- การวัดปริมาตรเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร เมตร นั่นคือถังขนาด 200 ลิตรมีปริมาตร 2 m³
- การวัดความหนาแน่นจำเพาะพบได้โดยใช้ตารางและคือ ค่าคงที่สำหรับแต่ละสาร ความหนาแน่นวัดเป็นกิโลกรัม/ลบ.ม., กรัม/ซม., t/ลบ.ม. ความหนาแน่นของไลท์เบียร์และอื่นๆ เครื่องดื่มแอลกอฮอล์สามารถดูได้บนเว็บไซต์ เท่ากับ 1025.0 กก./ลบ.ม.
- จากสูตรความหนาแน่น p=m/V => m=p*V: m = 1025.0 กก./ลบ.ม.* 2 ลบ.ม.=2050 กก.
ถังเบียร์ขนาด 200 ลิตรที่เติมไลท์เบียร์จนเต็มจะมีมวล 2,050 กิโลกรัม
การหามวลของสารโดยใช้มวลโมลาร์ M (x)=m (x)/v (x) คืออัตราส่วนของมวลของสารต่อปริมาณ โดยที่ M (x) คือมวลโมลาร์ของ X, m (x) คือมวลของ X, v (x) คือปริมาณของสาร X หากข้อความปัญหาระบุพารามิเตอร์ที่ทราบเพียง 1 ค่าเท่านั้น นั่นคือมวลโมลาร์ของสารที่กำหนด การค้นหามวลของสารนี้ก็ไม่ใช่เรื่องยาก ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องค้นหามวลของโซเดียมไอโอไดด์ NaI โดยมีปริมาณสาร 0.6 โมล- มวลโมลาร์คำนวณในระบบการวัด SI แบบรวม และมีหน่วยวัดเป็นกิโลกรัม/โมล กรัม/โมล มวลโมลาร์ของโซเดียมไอโอไดด์คือผลรวมของมวลโมลาร์ของแต่ละธาตุ: M (NaI) = M (Na) + M (I) ค่ามวลโมลาร์ของแต่ละธาตุสามารถคำนวณได้จากตาราง หรือใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์บนเว็บไซต์: M (NaI)=M (Na)+M (I)=23+127=150 (g/mol) .
- จากสูตรทั่วไป M (NaI)=m (NaI)/v (NaI) => m (NaI)=v (NaI)*M (NaI)= 0.6 mol*150 g/mol=90 กรัม
มวลของโซเดียมไอโอไดด์ (NaI) ด้วย เศษส่วนมวลสาร 0.6 โมลคือ 90 กรัม
- เจือจางสารละลายด้วยน้ำ มวลของสารที่ละลาย X ไม่เปลี่ยนแปลง m (X)=m’(X) มวลของสารละลายเพิ่มขึ้นตามมวลของน้ำที่เติม m’ (p) = m (p) + m (H 2 O)
- การระเหยของน้ำจากสารละลาย มวลของสารที่ละลาย X ไม่เปลี่ยนแปลง m (X)=m’ (X) มวลของสารละลายจะลดลงตามมวลของน้ำระเหย m’ (p) = m (p) - m (H 2 O)
- ผสานสองโซลูชั่นเข้าด้วยกัน มวลของสารละลาย เช่นเดียวกับมวลของสารที่ละลาย X เมื่อผสมกัน ให้รวมกันเป็น: m’’ (X) = m (X) + m’ (X) ม’ (พี)=ม (พี)+ม’ (พี)
- การสูญเสียคริสตัล มวลของสารที่ละลาย X และสารละลายจะลดลงตามมวลของผลึกที่ตกตะกอน: m' (X) = m (X)-m (ตกตะกอน), m' (p) = m (p)-m (ตกตะกอน ).
ตัวเลือกสำหรับการค้นหามวลของสาร - หลักสูตรที่มีประโยชน์ การเรียนแต่วิธีปฏิบัติค่อนข้างมาก ทุกคนสามารถหามวลได้อย่างง่ายดาย สารที่ต้องการโดยใช้สูตรข้างต้นและใช้ตารางที่เสนอ เพื่อให้งานง่ายขึ้น ให้จดปฏิกิริยาและสัมประสิทธิ์ทั้งหมดลงไป
พวกเราหลายคนที่โรงเรียนถามคำถาม: “จะหามวลกายได้อย่างไร”? ตอนนี้เราจะพยายามตอบคำถามนี้
การหามวลจากปริมาตรของมัน
สมมติว่าคุณมีถังขนาด 200 ลิตรไว้ใช้ คุณตั้งใจจะเติมน้ำมันดีเซลซึ่งใช้เพื่อให้ความร้อนในห้องหม้อไอน้ำขนาดเล็กของคุณจนหมด จะหามวลของถังนี้ที่เติมน้ำมันดีเซลได้อย่างไร? มาลองแก้ปัญหาที่ดูเหมือนง่ายที่สุดนี้ร่วมกับคุณกันดีกว่า
การแก้ปัญหาของสารผ่านปริมาตรนั้นค่อนข้างง่าย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้สูตรสำหรับความหนาแน่นจำเพาะของสาร
โดยที่ p คือความหนาแน่นจำเพาะของสาร
ม. - มวลของมัน;
v - ปริมาณครอบครอง
โดยค่าจะเป็นกรัม กิโลกรัม และตัน การวัดปริมาตร: ลูกบาศก์เซนติเมตร เดซิเมตร และเมตร แรงดึงดูดเฉพาะจะคำนวณเป็นกิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร, กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร, กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร, t/ลูกบาศก์เมตร
ดังนั้นตามเงื่อนไขของปัญหาเราจึงมีถังที่มีปริมาตรสองร้อยลิตร ซึ่งหมายความว่าปริมาตรของมันคือ 2 m³
แต่คุณต้องการทราบวิธีหามวล จากสูตรข้างต้นจะได้มาดังนี้
ก่อนอื่นเราต้องค้นหาค่าของ p - specific คุณสามารถค้นหาค่านี้ได้โดยใช้หนังสืออ้างอิง
ในหนังสือเราพบว่า p = 860.0 กก./ลบ.ม.
จากนั้นเราจะแทนค่าที่ได้รับลงในสูตร:
ม. = 860*2 = 1720.0 (กก.)
ดังนั้นจึงพบคำตอบสำหรับคำถามว่าจะหามวลได้อย่างไร หนึ่งตันเจ็ดร้อยยี่สิบกิโลกรัมเป็นน้ำหนักของน้ำมันดีเซลฤดูร้อนสองร้อยลิตร จากนั้นคุณสามารถคำนวณน้ำหนักรวมของถังและความจุของชั้นวางสำหรับถังอาบแดดโดยประมาณได้ในลักษณะเดียวกัน
การหามวลจากความหนาแน่นและปริมาตร
เข้าบ่อยมาก. งานภาคปฏิบัติในวิชาฟิสิกส์ คุณสามารถค้นหาปริมาณต่างๆ เช่น มวล ความหนาแน่น และปริมาตรได้ เพื่อที่จะแก้ปัญหาการหามวลของร่างกาย คุณจำเป็นต้องทราบปริมาตรและความหนาแน่นของมัน
รายการที่คุณจะต้อง:
1) รูเล็ต
2) เครื่องคิดเลข (คอมพิวเตอร์)
3) ความสามารถในการวัด
4) ไม้บรรทัด
เป็นที่รู้กันว่าวัตถุที่มีปริมาตรเท่ากันแต่ทำมาจาก วัสดุต่างๆจะมีมวลต่างกัน (เช่น โลหะและไม้) มวลของวัตถุที่ทำจากวัสดุบางชนิด (ไม่มีช่องว่าง) จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาตรของวัตถุที่ต้องการ มิฉะนั้น ค่าคงที่คืออัตราส่วนของมวลต่อปริมาตรของวัตถุ ตัวบ่งชี้นี้เรียกว่า "ความหนาแน่นของสาร" เราจะแสดงด้วยตัวอักษร d
ตอนนี้คุณต้องแก้ปัญหาวิธีหามวลตามสูตร d = m/V โดยที่
m คือมวลของวัตถุ (เป็นกิโลกรัม)
V คือปริมาตร (เป็นลูกบาศก์เมตร)
ดังนั้น ความหนาแน่นของสารคือมวลต่อหน่วยปริมาตร
หากคุณต้องการค้นหาว่าวัตถุใดถูกสร้างขึ้นจากที่ใด คุณควรใช้ตารางความหนาแน่นซึ่งมีอยู่ในหนังสือเรียนฟิสิกส์มาตรฐาน
ปริมาตรของวัตถุคำนวณโดยใช้สูตร V = h * S โดยที่
V - ปริมาตร (m³)
H - ความสูงของวัตถุ (ม.)
S คือพื้นที่ฐานของวัตถุ (m²)
หากคุณไม่สามารถวัดพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของร่างกายได้อย่างชัดเจน คุณควรหันไปใช้กฎของอาร์คิมีดีส ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีภาชนะที่มีมาตราส่วนสำหรับวัดปริมาตรของของเหลวและลดวัตถุลงในน้ำ ซึ่งก็คือ ลงในภาชนะที่มีการแบ่งส่วน ปริมาตรที่เนื้อหาของเรือจะเพิ่มขึ้นคือปริมาตรของร่างกายที่แช่อยู่ในนั้น
เมื่อทราบปริมาตร V และความหนาแน่น d ของวัตถุ คุณสามารถค้นหามวลของมันได้อย่างง่ายดายโดยใช้สูตร m = d * V ก่อนที่จะคำนวณมวล คุณต้องแปลงหน่วยการวัดทั้งหมดเป็น ระบบแบบครบวงจรเช่น เข้าสู่ระบบ SI ซึ่งเป็นระบบการวัดระดับสากล
ตามสูตรข้างต้นสามารถสรุปได้ดังต่อไปนี้: เพื่อค้นหาจำนวนมวลที่ต้องการด้วยปริมาตรที่ทราบและความหนาแน่นที่ทราบจำเป็นต้องคูณค่าความหนาแน่นของวัสดุที่ใช้สร้างร่างกายด้วยปริมาตรของ ร่างกาย.
คำแนะนำ
หากไม่สามารถวัดขนาดทางเรขาคณิตของร่างกายได้อย่างแม่นยำ ให้ใช้กฎของอาร์คิมีดีส ในการทำเช่นนี้ ให้ใช้ภาชนะที่มีมาตราส่วน (หรือส่วน) สำหรับการวัด ลดวัตถุลงในน้ำ (เข้าไปในตัวเรือเองพร้อมกับส่วนต่างๆ) ปริมาตรที่เนื้อหาของเรือจะเพิ่มขึ้นคือปริมาตรของร่างกายที่แช่อยู่ในนั้น
หากทราบความหนาแน่น d และปริมาตร V ของวัตถุ คุณสามารถหามวลของมันได้ตลอดเวลาโดยใช้สูตร: m=V*d ก่อนที่จะคำนวณมวล ให้แปลงหน่วยการวัดทั้งหมดเป็นระบบเดียว เช่น ระบบการวัดสากล SI
ข้อสรุปจากสูตรข้างต้นมีดังนี้: เพื่อให้ได้ค่ามวลที่ต้องการโดยรู้ความหนาแน่นและปริมาตรจำเป็นต้องคูณค่าปริมาตรของร่างกายด้วยค่าความหนาแน่นของสารที่ มันถูกสร้างขึ้นมา
แหล่งที่มา:
- วิธีหามวล
มวล ร่างกายมักจะถูกกำหนดโดยการทดลอง ในการดำเนินการนี้ ให้นำสิ่งของมาวางบนตาชั่งแล้วรับผลการวัด แต่เมื่อแก้ปัญหาทางกายภาพที่ให้ไว้ในตำราวัดมวลด้วย เหตุผลวัตถุประสงค์เป็นไปไม่ได้ แต่มีข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับร่างกาย เมื่อรู้ข้อมูลเหล่านี้แล้ว คุณจะสามารถกำหนดมวลได้ ร่างกายทางอ้อมด้วยการคำนวณ
คำแนะนำ
ตามตารางนี้ครับ ความหนาแน่นคือ 2300 กก./ลบ.ม. แล้วจึงจะพบว่า. มวลแผ่นพื้นคอนกรีต ต้องใช้การดำเนินการพีชคณิตอย่างง่าย: m = 15 * 2300 = 34500 กก. หรือ 34.5 ตัน คำตอบ: มวลของแผ่นพื้นคอนกรีตคือ 34.5 ตัน
บันทึก
เมื่อทำการคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้นจำเป็นต้องตระหนักว่าด้วยวิธีนี้จึงกำหนดมวลที่เหลือของร่างกายที่กำหนด ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คืออนุภาคมูลฐานจำนวนมากมีมวลการสั่นซึ่งขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ ถ้า อนุภาคมูลฐานเคลื่อนที่ด้วยความเร็วของร่างกาย ดังนั้นอนุภาคนี้จึงไม่มีมวล (เช่น โฟตอน) ถ้าความเร็วของอนุภาคต่ำกว่าความเร็วแสง อนุภาคนั้นเรียกว่ามวลมาก
เมื่อทำการวัดมวล คุณไม่ควรลืมว่าจะให้ผลลัพธ์สุดท้ายในระบบใด ซึ่งหมายความว่าในระบบ SI มวลจะวัดเป็นกิโลกรัม ในขณะที่ในระบบ CGS มวลจะวัดเป็นกรัม มวลยังวัดเป็นตัน เซนเนอร์ กะรัต ปอนด์ ออนซ์ ปอนด์ และหน่วยอื่นๆ อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับประเทศและวัฒนธรรม ตัวอย่างเช่นในประเทศของเราตั้งแต่สมัยโบราณมวลถูกวัดเป็นพุด, เบอร์โคเวต, โซโลตนิก
แหล่งที่มา:
- น้ำหนักของแผ่นคอนกรีต
ตัวอย่างเช่น คุณต้องมีอย่างน้อย 15 ลูกบาศก์เมตรในฤดูหนาว ฟืนเบิร์ชหลายเมตร
มองหาความหนาแน่นของฟืนเบิร์ชในหนังสืออ้างอิง นี่คือ: 650 กก./ลบ.ม.
คำนวณมวลโดยการแทนค่าลงในสูตรความถ่วงจำเพาะเดียวกัน
ม. = 650*15 = 9750 (กก.)
ตอนนี้ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการบรรทุกและความจุของตัวถัง คุณสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับประเภทของยานพาหนะและจำนวนการเดินทางได้
วิดีโอในหัวข้อ
บันทึก
ผู้สูงอายุจะคุ้นเคยกับแนวคิดเรื่องความถ่วงจำเพาะมากกว่า ความหนาแน่นจำเพาะของสารจะเหมือนกับความถ่วงจำเพาะ
มีสถานการณ์ที่จำเป็นต้องคำนวณ มวล ของเหลวบรรจุอยู่ในภาชนะใดๆ อาจเป็นระหว่างการฝึกอบรมในห้องปฏิบัติการ หรือขณะแก้ไขปัญหาในครัวเรือน เช่น เมื่อซ่อมแซมหรือทาสี
คำแนะนำ
วิธีที่ง่ายที่สุดคือการหันไปชั่งน้ำหนัก ขั้นแรก ชั่งน้ำหนักภาชนะตามไปด้วย จากนั้นเทของเหลวลงในภาชนะอีกใบที่มีขนาดเหมาะสม แล้วชั่งน้ำหนักภาชนะเปล่า แล้วสิ่งที่คุณต้องทำคือลบค่าที่น้อยกว่าจากค่าที่มากกว่า แล้วคุณจะได้
ในชีวิตเรามักพูดว่า: "หนัก 5 กิโลกรัม" "หนัก 200 กรัม" และอื่นๆ และในขณะเดียวกันเราก็ไม่รู้ว่าเรากำลังทำผิดเมื่อเราพูดแบบนี้ ทุกคนในหลักสูตรฟิสิกส์ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 ต่างก็ศึกษาแนวคิดเรื่องน้ำหนักตัวกัน แต่การใช้คำจำกัดความบางอย่างอย่างไม่ถูกต้องกลับสับสนวุ่นวายในหมู่พวกเราจนเราลืมสิ่งที่เราได้เรียนรู้ไป และเชื่อว่าน้ำหนักและมวลของร่างกายเป็นหนึ่งเดียวกัน สิ่งเดียวกัน
อย่างไรก็ตามมันไม่ใช่ ยิ่งไปกว่านั้น น้ำหนักตัวเป็นค่าคงที่ แต่น้ำหนักตัวสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยลดลงเหลือศูนย์ แล้วจะผิดพลาดอะไรและจะพูดอย่างไรให้ถูกต้อง? ลองคิดดูสิ
น้ำหนักตัวและน้ำหนักตัว: สูตรการคำนวณ
มวลคือการวัดความเฉื่อยของร่างกาย มวลคือวิธีที่ร่างกายตอบสนองต่อแรงกระแทกที่กระทำต่อมวล หรือตัวมันเองส่งผลต่อร่างกายอื่นๆ และน้ำหนักของร่างกายคือแรงที่ร่างกายกระทำต่อแนวรับในแนวนอนหรือแนวดิ่งภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลก
มวลมีหน่วยเป็นกิโลกรัม และน้ำหนักตัวก็วัดเป็นนิวตันเช่นเดียวกับแรงอื่นๆ น้ำหนักของวัตถุมีทิศทางเช่นเดียวกับแรงใดๆ และเป็นปริมาณเวกเตอร์ แต่มวลไม่มีทิศทางและเป็นปริมาณสเกลาร์
ลูกศรที่ระบุน้ำหนักตัวในรูปภาพและกราฟจะชี้ลงด้านล่างเสมอ เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วง
สูตรน้ำหนักตัวในวิชาฟิสิกส์เขียนดังนี้:
โดยที่ m คือมวลกาย
g - ความเร่งโน้มถ่วง = 9.81 m/s^2
แต่ถึงแม้จะเป็นเรื่องบังเอิญกับสูตรและทิศทางของแรงโน้มถ่วง แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างแรงโน้มถ่วงและน้ำหนักตัว แรงโน้มถ่วงถูกนำไปใช้กับร่างกาย กล่าวคือ พูดคร่าวๆ มันกดบนร่างกาย และน้ำหนักของร่างกายถูกนำไปใช้กับส่วนรองรับหรือช่วงล่าง นั่นคือ ที่นี่ร่างกายกดบนช่วงล่างหรือส่วนรองรับ
แต่ธรรมชาติของการดำรงอยู่ของแรงโน้มถ่วงและน้ำหนักของร่างกายก็เหมือนกับแรงดึงดูดของโลก พูดอย่างเคร่งครัด น้ำหนักของร่างกายเป็นผลมาจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อร่างกาย และเช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วง น้ำหนักตัวจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น
น้ำหนักตัวในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์
ในภาวะไร้น้ำหนัก น้ำหนักของร่างกายจะเป็นศูนย์ร่างกายจะไม่กดดันส่วนรองรับหรือยืดระบบกันสะเทือนและจะไม่รับน้ำหนักใดๆ อย่างไรก็ตาม มันจะยังมีมวลอยู่ เนื่องจากในการที่จะให้ความเร็วแก่ร่างกายได้นั้น จำเป็นต้องใช้แรงบางอย่าง ยิ่งมวลของร่างกายก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ภายใต้เงื่อนไขของดาวเคราะห์ดวงอื่น มวลจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และน้ำหนักของร่างกายจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง ขึ้นอยู่กับความแรงของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ เราวัดมวลกายด้วยตาชั่งเป็นกิโลกรัม และในการวัดน้ำหนักตัวซึ่งมีหน่วยเป็นนิวตัน คุณสามารถใช้ไดนาโมมิเตอร์ซึ่งเป็นอุปกรณ์พิเศษสำหรับวัดแรงได้