Massa betekent de hoeveelheid materie in een object. Materie is iets dat fysiek kan worden gevoeld. Over het algemeen is massa gerelateerd aan de grootte van het object, maar dit is niet altijd het geval. Een ballon kan bijvoorbeeld groter zijn dan een ander object, maar minder massa hebben. Er zijn verschillende methoden die u kunt gebruiken om de massa te berekenen.
Stap
Deel 1 van 3: Massa bepalen op basis van dichtheid en volume van een object
Stap 1. Zoek de dichtheid van het object
Soortelijk gewicht is een indicator van de dichtheid van materie in een object. Elk materiaal heeft zijn eigen soortelijk gewicht dat te vinden is op internet of in studieboeken. De wetenschappelijke eenheid voor soortelijk gewicht is de kilogram per kubieke meter (kg/m3), maar je kunt ook gram per kubieke centimeter (g/cm3) voor kleinere objecten.
- Gebruik deze formule om specifieke zwaartekrachteenheden om te rekenen: 1.000 kg/m3 = 1 g/cm3
- Anderzijds wordt het soortelijk gewicht van een vloeistof vaak uitgedrukt in kilogram per liter (kg/l) of gram per milliliter (g/ml). Deze eenheden zijn gelijkwaardig; 1 kg/l = 1 g/ml.
-
Voorbeeld:
diamant heeft een soortelijk gewicht van 3,52 g/cm3.
Stap 2. Bereken het volume van het object
Volume is de hoeveelheid ruimte die een object inneemt. Druk het volume van een vaste stof uit in kubieke meter (m3) of kubieke centimeter (cm3), en het vloeistofvolume in liter (l) of milliliter (ml). De volumeformule wordt bepaald door de vorm van het object. Lees dit artikel voor algemene zelfstandige naamwoorden.
- Gebruik dezelfde eenheden als die vermeld in soortelijk gewichtseenheden.
-
Bijvoorbeeld:
omdat we het soortelijk gewicht van diamanten uitdrukken in eenheden van g/cm3, moeten we het volume van de diamant uitdrukken in cm3. Laten we zeggen dat het volume van onze diamant 5.000 cm. is3.
Stap 3. Vermenigvuldig het volume en de dichtheid van het object
Vermenigvuldig de twee getallen en je krijgt de massa van het object. Let tijdens de berekening op de maateenheden en u krijgt de eenheden van massa (kilogram of gram) in het eindresultaat.
-
Bijvoorbeeld:
we hebben een diamant met een volume van 5.000 cm3 en soortelijk gewicht 3,52 g/cm3. Om de massa van een diamant te vinden, bereken je 5.000 cm3 x 3,52 g/cm3 = 17.600 gram.
Deel 2 van 3: Massa berekenen in andere natuurkundige problemen
Stap 1. Bepaal de massa met de kracht en versnelling
De tweede bewegingswet van Newton stelt dat kracht gelijk is aan massa maal versnelling, of F = ma. Als je de resulterende kracht op een object en zijn versnelling kent, kun je deze formule om de massa te berekenen wijzigen in: m = F / a.
Kracht wordt uitgedrukt in eenheden van N (newton), die ook kan worden geschreven (kg * m)/ s2. Versnelling wordt uitgedrukt in eenheden van m/s2. Bij het berekenen van F/a sluiten de eenheden van kracht en versnelling elkaar uit, zodat het antwoord wordt uitgedrukt in kilogram (kg).
Stap 2. Begrijp het verschil tussen massa en gewicht
Massa is de hoeveelheid materie in een object, die niet zal veranderen tenzij een deel van het object wordt weggesneden of toegevoegd. Gewicht is een maat voor het effect van de zwaartekracht op de massa van een object. Als u een object verplaatst naar een plaats met een andere zwaartekracht (bijvoorbeeld van de aarde naar de maan), verandert het gewicht, maar de massa niet.
Een object met een grotere massa zal echter meer wegen dan een object met minder massa als het wordt beïnvloed door dezelfde zwaartekracht
Stap 3. Bereken de molaire massa
Tijdens het werken aan een scheikundeopdracht, kom je misschien de term 'molaire massa' tegen. Molaire massa is een relatief begrip, dat niet één object meet, maar één mol van een verbinding. Zo bereken je het in de meeste voorbeeldvragen:
- Voor een element: zoek de atomaire massa van het element of de verbinding die u aan het berekenen bent. Dit is de atomaire massa-eenheid of amu. Vermenigvuldig met de molaire massaconstante, 1 g/mol, zodat deze kan worden uitgedrukt in standaard molmassa-eenheden g/mol.
- Voor een verbinding: tel de atoommassa's op van de atomen waaruit de verbinding bestaat om de totale hoeveelheid amu voor het molecuul te krijgen. Vermenigvuldig dit totaal met 1 g/mol.
Deel 3 van 3: Massa meten met een balans
Stap 1. Gebruik een driearmige balans
Deze balans wordt veel gebruikt om de massa van objecten te berekenen. Deze balans heeft drie armen die zijn uitgerust met gewichten. De gewichten op de balansarm kunnen worden verschoven zodat u de massa van het object kunt meten.
- Deze driearmige balans wordt niet beïnvloed door de zwaartekracht, dus het kan een nauwkeurige maat voor de massa opleveren. De manier waarop het werkt, is door de massa van een bekend object te vergelijken met de massa van het gezochte object.
- De middelste balansarm heeft een schaal van 100 g, de achterste arm heeft een schaal van 10 g en de voorste arm kan van 0 tot 10 g aflezen. De gewichten op de arm bevinden zich op één punt.
- Met deze balans kun je de massa van een object nauwkeurig meten. De meetfout op de drie-armige balans is slechts 0,06 g. Stel je voor dat deze balans werkt als een wip.
Stap 2. Schuif de drie gewichten omhoog naar het linker uiteinde van de arm
Schuif alles terwijl de balansplaat nog leeg is, dus het getal dat afleest is nul.
- Als de markering aan de rechterkant van de arm niet evenwijdig is aan de evenwichtslijn, moet u de balans kalibreren door aan de schroef linksonder op de balansplaat te draaien.
- U moet deze stap uitvoeren om er zeker van te zijn dat de lege weegschaal 0,000 g weegt, zodat deze de aflezing van de verkregen resultaten niet beïnvloedt. Het gewicht van de balansplaat wordt de tarra genoemd.
- U kunt ook de draaiknop onder de schotel in- of uitdraaien totdat deze nul aangeeft. Plaats het te meten object op de balansplaat. Nu bent u klaar om de massa te bepalen door het gewicht te schuiven.
Stap 3. Schuif de gewichten één voor één
Schuif eerst het gewicht op de 100 g arm naar rechts. Ga door met schuiven totdat de markering onder het evenwichtspunt is. De schaalverdeling op de balansarm wordt berekend vanaf de linkerkant met vermelding van de massa van het object in eenheden van honderden grammen. Veeg van het ene punt naar het andere.
- Schuif het gewicht op de 10 g arm naar rechts. Blijf schuiven totdat de markering onder het evenwichtspunt is. De schaalverdeling op de balansarm wordt berekend vanaf de linkerkant met vermelding van de massa van het object in tientallen grammen.
- De voorste arm van de balans is niet gemarkeerd met een schaalverdeling. Je kunt de gewichten naar elke kant schuiven. Het getal dat op de arm wordt gelezen, vertegenwoordigt de massa van het object in grammen. De dikke lijnen tussen de cijfers op de armen vertegenwoordigen tienden van een gram.
Stap 4. Bereken de massa van het object
Nu kunt u de massa van het object op de balansplaat berekenen. U hoeft alleen de cijfers op te tellen die op de drie armen van de balans worden afgelezen.
- Lees de voorarm zoals het lezen van een liniaal. U kunt het lezen tot op de dichtstbijzijnde halve regel.
- Laten we bijvoorbeeld zeggen dat u de massa van een blikje frisdrank meet. Als de achterste arm 70 g aangeeft, de middelste arm 300 g en de voorste arm 3,34 g, dan is de massa van het blikje frisdrank 373,34 g.
Tips
- Het symbool voor massa is m of M.
- U kunt een online rekenmachine gebruiken om de massa te berekenen als u het volume en het soortelijk gewicht al kent.
