Contente
- Como determinar o volume
- O que é densidade?
- Determinar Peso Experimentalmente
- Exemplo: Cálculo do peso do acrílico
Se você conhece seu volume e densidade, pode determinar o peso de um objeto plástico sem pesá-lo. Peso é frequentemente usado de forma intercambiável com massa na linguagem cotidiana, mas na verdade eles são diferentes. Massa é a quantidade de matéria em um objeto e é a resistência de um objeto à aceleração.
A massa é constante, independentemente da sua localização; portanto, um astronauta com uma massa de 100 kg na Terra tem a mesma massa na lua. Peso, no entanto, é a força sobre uma massa sob a influência da gravidade e é dada pelo relacionamento: Peso = massa × aceleração devido à gravidade. No sistema métrico, o peso possui unidades de Newton (N).
Na superfície da Terra, a aceleração gravitacional é g, que é 9,81 m / s2. Na lua, a aceleração gravitacional é apenas um sexto da da Terra e é 1,64 m / s2.
Como o peso varia de acordo com o campo gravitacional local, o astronauta com uma massa de 100 kg tem um peso de 981 N na Terra, mas apenas 164 N na Lua. No espaço profundo, longe da gravidade de qualquer corpo astronômico, o astronauta teria um peso de 0 N, uma condição popularmente chamada leveza.
Como determinar o volume
Volume é a quantidade de espaço que um objeto ocupa. É possível calcular o volume de um sólido regular, como um cubo, medindo suas dimensões, mas esse método seria difícil para objetos de forma irregular. Em vez disso, podemos submergir o objeto na água e usar o fato de que o volume de água deslocada é igual ao volume do objeto imerso.
O que é densidade?
o densidade de massa de um objeto, simplesmente chamado densidade, é a sua massa dividida por seu volume. A densidade é geralmente representada pela letra grega rho (ρ) e é dada pela equação: ρ = m/v. Aqui m é a massa de um objeto e v é o seu volume. No sistema métrico, a densidade possui unidades de quilogramas por metro cúbico (kg / m3) ou gramas por centímetro cúbico (g / cm3).
Se você conhece a densidade de um objeto, reorganizar a equação de densidade fornece a expressão para calcular sua massa: m = ρ × v. Por sua vez, depois de conhecer a massa, você pode calcular o peso.
Determinar Peso Experimentalmente
1. Obtenha um pedaço de plástico. Identifique o tipo de plástico que você está testando e procure sua densidade de massa.
2. Meça o volume da amostra. Encha um cilindro graduado grande com água até o nível de 500 ml. Mergulhe o pedaço de plástico completamente na água.
Muitos plásticos são menos densos que a água e flutuam. Nesse caso, coloque um peso pesado como uma porca de metal no fundo do cilindro e adicione água ao nível de 500 ml. Remova o peso e amarre-o à amostra de plástico com um pequeno pedaço de linha. Coloque-os juntos na água para que o pedaço de plástico fique completamente submerso.
O volume do peso foi incluído quando o cilindro foi calibrado com água no nível de 500 ml, para que o peso não afete a medição. A diferença entre os níveis de água novos e originais é o volume do objeto. Lembre-se de que um mililitro (ml) é igual a um centímetro cúbico (cm)3).
3. Calcular massa com a equação de densidade. A massa do plástico é a densidade multiplicada pelo volume: m = ρ × v. Registre a massa em quilogramas.
4. Calcular o peso com a aceleração devido à gravidade. Certifique-se de usar as unidades corretas no sistema métrico. Peso (N) = massa (kg) × aceleração devido à gravidade (m / s2).
Exemplo: Cálculo do peso do acrílico
Se você deseja determinar o peso de um pedaço de plástico acrílico, também conhecido como Plexiglas, Lucite ou Acrilite (todos os nomes de marcas registradas), siga as etapas descritas na seção anterior:
Passo 1: Obtenha um pedaço de plástico. Recorte uma amostra de acrílico. A densidade do acrílico é de 1,18 g / cm3.
Passo 2: Meça o volume da amostra. Se o nível da água subir para 550,0 ml após a imersão do plástico no cilindro graduado, seu volume é de 550,0 ml - 500,0 ml = 50,0 ml ou 50,0 cm3.
Etapa 3: Calcular massa com a equação de densidade. Massa da peça de plástico = densidade × volume = 1,18 g / cm3 × 50,0 cm3 = 59 g = 0,059 kg.
Passo 4: Calcular peso com a aceleração devido à gravidade. Peso (N) = massa (kg) × aceleração devido à gravidade (m / s2) Na Terra, o peso seria de 0,059 kg × 9,81 m / s2 = 0,58 N.