วิธีการวัดมวล: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: Jason Gerald | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 11:42

มวลกับน้ำหนักต่างกันอย่างไร? น้ำหนักเป็นผลของแรงโน้มถ่วงต่อวัตถุ มวลคือปริมาณของสสารในวัตถุโดยไม่คำนึงถึงผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อวัตถุ หากคุณย้ายเสาธงไปที่ดวงจันทร์ น้ำหนักของมันจะลดลงประมาณ 5/6 ของน้ำหนักของมัน แต่มวลของมันจะยังคงเท่าเดิม

ขั้นตอน

วิธีที่ 1 จาก 2: การเปลี่ยนน้ำหนักและมวล

ขั้นตอนที่ 1 รู้ว่า F (แรง) = m (มวล) * a (ความเร่ง)

สมการง่ายๆ นี้คือสิ่งที่คุณจะใช้เพื่อแปลงน้ำหนักเป็นมวล (หรือมวลเป็นน้ำหนัก หากคุณต้องการ) ไม่ต้องกังวลกับความหมายของตัวอักษร เราจะบอกคุณ:

แรงเท่ากับน้ำหนัก ใช้นิวตัน (N) เป็นหน่วยของน้ำหนัก
มวลคือสิ่งที่คุณต้องการ ดังนั้นจึงอาจไม่ได้กำหนดไว้ตั้งแต่แรก หลังจากแก้สมการแล้ว มวลของคุณจะถูกคำนวณเป็นกิโลกรัม (กก.)
ความเร่งเท่ากับแรงโน้มถ่วง แรงโน้มถ่วงบนโลกมีค่าคงที่ ซึ่งเท่ากับ 9.78 m/s². หากคุณวัดแรงโน้มถ่วงบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ค่าคงที่นี้จะต่างออกไป

ขั้นตอนที่ 2 แปลงน้ำหนักเป็นมวลโดยทำตามตัวอย่างนี้

มาดูวิธีการแปลงน้ำหนักเป็นมวลโดยใช้ตัวอย่างกัน สมมติว่าคุณอยู่บนโลกและพยายามค้นหามวลของรถแข่งสบู่ขนาด 50 กก. ของคุณ

เขียนสมการของคุณ F = m * a.
เติมด้วยตัวแปรและค่าคงที่ของคุณ เรารู้ว่าแรงเท่ากับน้ำหนัก ซึ่งเท่ากับ 50 นิวตัน เรายังทราบด้วยว่าแรงโน้มถ่วงของโลกอยู่ที่ 9.78 m/s เสมอ². ป้อนทั้งตัวเลขและสมการของคุณควรมีลักษณะดังนี้: 50 นิวตัน = ม. * 9.78 ม./วินาที²
จัดเรียงคำสั่งซื้อใหม่ให้เสร็จสมบูรณ์ เราแก้สมการแบบนี้ไม่ได้ เราต้องหาร 50 กก. ด้วย 9.78 ม./วินาที² อยู่คนเดียว NS.
50 N / 9, 78 ม./วินาที² = 5.11 กก. รถแข่งกล่องสบู่ที่มีน้ำหนัก 50 นิวตันบนโลกมีมวลประมาณ 5 กก. ไม่ว่าคุณจะใช้งานที่ไหนในจักรวาล!

ขั้นตอนที่ 3 แปลงมวลเป็นน้ำหนัก

เรียนรู้วิธีแปลงมวลกลับเป็นน้ำหนักโดยใช้ตัวอย่างนี้ สมมติว่าคุณหยิบหินมูนสโตนขึ้นมาบนพื้นผิวดวงจันทร์ (ที่อื่น?) มวลของมันคือ 1.25 กก. คุณต้องการทราบน้ำหนักของมันหากถูกนำกลับมายังโลก

เขียนสมการของคุณ F = m * a.
เติมด้วยตัวแปรและค่าคงที่ของคุณ เรามีมวลและมีค่าคงตัวโน้มถ่วง เรารู้ว่า F = 1.25 กก. * 9.78 ม./วินาที².
แก้สมการ. เนื่องจากตัวแปรที่เรากำลังมองหานั้นอยู่ด้านหนึ่งของสมการแล้ว เราจึงไม่จำเป็นต้องย้ายอะไรเพื่อแก้สมการ เราแค่ต้องคูณ 1.25 กก. ด้วย 9.78 ม./วินาที²กลายเป็น 12, 23 นิวตัน

วิธีที่ 2 จาก 2: การวัดมวลโดยไม่มีสมการ

ขั้นตอนที่ 1 วัดมวลโน้มถ่วง

คุณสามารถวัดมวลนี้ได้โดยใช้เครื่องชั่ง เครื่องชั่งแตกต่างจากมาตราส่วนที่ใช้มวลที่รู้จักเพื่อวัดมวลที่ไม่รู้จัก ในขณะที่เครื่องชั่งวัดน้ำหนักจริง ๆ

การหามวลด้วยเครื่องชั่งสามแขนหรือสองแขนเป็นรูปแบบหนึ่งของการวัดมวลโน้มถ่วง นี่เป็นการวัดแบบสถิต ซึ่งหมายความว่าจะแม่นยำก็ต่อเมื่อวัตถุที่วัดอยู่นิ่งเท่านั้น
เครื่องชั่งสามารถวัดน้ำหนักและมวลได้ เนื่องจากการวัดน้ำหนักของเครื่องชั่งเปลี่ยนแปลงไปตามปัจจัยเดียวกันกับวัตถุที่กำลังวัด เครื่องชั่งจึงสามารถวัดมวลของวัตถุได้อย่างแม่นยำโดยไม่คำนึงถึงความถ่วงจำเพาะของสภาพแวดล้อม

ขั้นตอนที่ 2 วัดมวลเฉื่อย

มวลเฉื่อยเป็นวิธีการวัดแบบไดนามิก หมายความว่าการวัดนี้สามารถทำได้ก็ต่อเมื่อวัตถุที่กำลังวัดนั้นเคลื่อนที่ ความเฉื่อยของวัตถุใช้เพื่อวัดปริมาณของสาร

เครื่องชั่งเฉื่อยใช้ในการวัดมวลเฉื่อย
วางสมดุลเฉื่อยลงบนโต๊ะ
ปรับเทียบสมดุลเฉื่อยโดยการย้ายตัวเรือนและนับจำนวนการสั่นในช่วงเวลาหนึ่ง เช่น 30 วินาที
วางวัตถุที่มีมวลที่ทราบไว้ในภาชนะแล้วทำการทดลองซ้ำ
ใช้วัตถุหลายชิ้นที่ทราบมวลต่อไปเพื่อทำการปรับเทียบมาตราส่วน
ทำการทดลองซ้ำกับวัตถุที่ไม่ทราบมวล
กราฟผลลัพธ์ทั้งหมดเพื่อค้นหามวลของวัตถุสุดท้าย