Masse bezeichnet die Menge an Materie in einem Objekt. Materie ist etwas, das physisch gefühlt werden kann. Im Allgemeinen hängt die Masse mit der Größe des Objekts zusammen, dies ist jedoch nicht immer der Fall. Ein Ballon kann beispielsweise größer als ein anderes Objekt sein, aber weniger Masse haben. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen Sie die Masse berechnen können.
Schritt
Teil 1 von 3: Bestimmung der Masse aus Dichte und Volumen eines Objekts
Schritt 1. Ermitteln Sie die Dichte des Objekts
Das spezifische Gewicht ist ein Indikator für die Dichte der Materie in einem Objekt. Jedes Material hat sein eigenes spezifisches Gewicht, das im Internet oder in Lehrbüchern zu finden ist. Die wissenschaftliche Einheit für das spezifische Gewicht ist das Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m²3), aber Sie können auch Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm3) für kleinere Objekte.
- Verwenden Sie diese Formel, um Einheiten für das spezifische Gewicht umzurechnen: 1.000 kg/m3 = 1 g/cm²3
- Andererseits wird das spezifische Gewicht einer Flüssigkeit oft in Kilogramm pro Liter (kg/l) oder Gramm pro Milliliter (g/ml) ausgedrückt. Diese Einheiten sind gleichwertig; 1kg/l = 1g/ml.
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Beispiel:
Diamant hat ein spezifisches Gewicht von 3,52 g/cm²3.
Schritt 2. Berechnen Sie das Volumen des Objekts
Volumen ist der Platz, den ein Objekt einnimmt. Drücken Sie das Volumen eines Festkörpers in Kubikmeter (m3) oder Kubikzentimeter (cm3) und das Flüssigkeitsvolumen in Liter (l) oder Milliliter (ml). Die Volumenformel wird durch die Form des Objekts bestimmt. Lesen Sie diesen Artikel für allgemeine Nomenformeln.
- Verwenden Sie dieselben Einheiten wie die in spezifischen Gewichtseinheiten aufgelisteten.
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Zum Beispiel:
weil wir das spezifische Gewicht von Diamanten in Einheiten von g/cm. ausdrücken3, müssen wir das Volumen des Diamanten in cm. ausdrücken3. Nehmen wir an, das Volumen unseres Diamanten beträgt 5.000 cm3.
Schritt 3. Multiplizieren Sie das Volumen und die Dichte des Objekts
Multiplizieren Sie die beiden Zahlen und Sie erhalten die Masse des Objekts. Achten Sie bei der Berechnung auf die Maßeinheiten und Sie erhalten im Endergebnis die Masseneinheiten (Kilogramm oder Gramm).
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Zum Beispiel:
wir haben einen Diamanten mit einem Volumen von 5.000 cm3 und spezifisches Gewicht 3,52 g/cm²3. Um die Masse eines Diamanten zu ermitteln, rechnen Sie mit 5.000 cm3 x 3,52 g/cm²3 = 17.600 Gramm.
Teil 2 von 3: Berechnung der Masse in anderen physikalischen Problemen
Schritt 1. Bestimmen Sie die Masse mit Kraft und Beschleunigung
Newtons zweites Bewegungsgesetz besagt, dass Kraft gleich Masse mal Beschleunigung ist, oder F = ma. Wenn Sie die resultierende Kraft auf ein Objekt und seine Beschleunigung kennen, können Sie diese Formel ändern, um die Masse zu berechnen in: m = F / a.
Kraft wird in Einheiten von N (Newton) ausgedrückt, die auch geschrieben werden können (kg * m)/ s2. Beschleunigung wird in Einheiten von m/s. ausgedrückt2. Bei der Berechnung von F/a schließen sich die Einheiten für Kraft und Beschleunigung gegenseitig aus, sodass die Antwort in Kilogramm (kg) ausgedrückt wird.
Schritt 2. Verstehen Sie den Unterschied zwischen Masse und Gewicht
Masse ist die Menge an Materie in einem Objekt, die sich nicht ändert, es sei denn, ein Teil des Objekts wird geschnitten oder hinzugefügt. Das Gewicht ist ein Maß für die Wirkung der Gravitationskraft auf die Masse eines Objekts. Wenn Sie ein Objekt an einen Ort mit einer anderen Gravitationskraft bewegen (z. B. von der Erde zum Mond), ändert sich sein Gewicht, seine Masse jedoch nicht.
Ein Objekt mit größerer Masse wiegt jedoch mehr als ein Objekt mit geringerer Masse, wenn es von der gleichen Gravitationskraft beeinflusst wird
Schritt 3. Berechnen Sie die Molmasse
Während Sie an einer Chemieaufgabe arbeiten, stoßen Sie möglicherweise auf den Begriff "Molmasse". Die Molmasse ist ein relativer Begriff, der nicht ein Objekt, sondern ein Mol einer Verbindung misst. So berechnen Sie es in den meisten Beispielfragen:
- Für ein Element: Finden Sie die Atommasse des Elements oder der Verbindung, die Sie berechnen. Dies ist die atomare Masseneinheit oder amu. Multiplizieren Sie mit der Molmassenkonstante, 1 g/mol, so dass sie in Standard-Molmasseneinheiten g/mol ausgedrückt werden kann.
- Für eine Verbindung: Addiere die Atommassen der Atome, aus denen die Verbindung besteht, um die Gesamtamu für das Molekül zu erhalten. Multiplizieren Sie diese Summe mit 1 g/mol.
Teil 3 von 3: Masse mit einer Waage messen
Schritt 1. Verwenden Sie eine Dreiarmwaage
Diese Waage wird häufig verwendet, um die Masse von Objekten zu berechnen. Diese Waage hat drei mit Gewichten ausgestattete Arme. Die Gewichte auf dem Waagearm können verschoben werden, sodass Sie die Masse des Objekts messen können.
- Diese dreiarmige Waage wird nicht durch die Schwerkraft beeinflusst und kann daher eine genaue Massemessung liefern. Es funktioniert, indem man die Masse eines bekannten Objekts mit der Masse des gesuchten Objekts vergleicht.
- Der mittlere Waagenarm hat eine Skala von 100 g, der hintere Arm hat eine Skala von 10 g und der vordere Arm kann von 0 bis 10 g ablesen. Die Gewichte am Arm befinden sich an einem Punkt.
- Mit dieser Waage können Sie die Masse eines Objekts genau messen. Der Messfehler der Dreiarmwaage beträgt nur 0,06 g. Stellen Sie sich vor, diese Bilanz funktioniert wie eine Wippe.
Schritt 2. Schieben Sie die drei Gewichte bis zum linken Ende des Arms
Schieben Sie alles, während die Ausgleichsplatte noch leer ist, so dass die angezeigte Zahl Null ist.
- Wenn die Markierung am rechten Ende des Arms nicht parallel zur Gleichgewichtslinie ist, müssen Sie die Waage kalibrieren, indem Sie die Schraube an der unteren linken Seite der Waagenplatte drehen.
- Sie sollten diesen Schritt ausführen, um sicherzustellen, dass die leere Waage 0,000 g wiegt, damit die Ablesung der erhaltenen Ergebnisse nicht beeinträchtigt wird. Das Gewicht der Ausgleichsplatte wird Tara genannt.
- Sie können auch das Zifferblatt unter der Schüssel ein- oder ausdrehen, bis es Null anzeigt. Legen Sie das zu messende Objekt auf die Waagenplatte. Jetzt können Sie die Masse durch Verschieben des Gewichts bestimmen.
Schritt 3. Schieben Sie die Gewichte nacheinander
Schieben Sie zuerst das Gewicht am 100 g-Arm nach rechts. Schieben Sie weiter, bis sich die Markierung unter dem Gleichgewichtspunkt befindet. Die Skala auf dem Waagebalken wird von der linken Seite aus berechnet und gibt die Masse des Objekts in Hunderter-Gramm-Einheiten an. Wischen Sie von einem Punkt zum anderen.
- Schieben Sie das Gewicht auf dem 10 g-Arm nach rechts. Schieben Sie weiter, bis sich die Markierung unter dem Gleichgewichtspunkt befindet. Die Skala auf dem Waagebalken wird von der linken Seite aus berechnet und gibt die Masse des Objekts in Dutzenden von Gramm an.
- Der Vorderarm der Waage ist nicht mit einer Skala gekennzeichnet. Sie können die Gewichte auf jede beliebige Seite verschieben. Die auf dem Arm abgelesene Zahl gibt die Masse des Objekts in Gramm an. Die fetten Linien zwischen den Zahlen auf den Armen stehen für Zehntel Gramm.
Schritt 4. Berechnen Sie die Masse des Objekts
Jetzt können Sie die Masse des Objekts auf der Ausgleichsplatte berechnen. Sie müssen nur die Zahlen addieren, die auf den drei Armen der Waage abgelesen werden.
- Lesen Sie den vorderen Arm wie ein Lineal. Sie können es bis zur nächsten halben Zeile lesen.
- Angenommen, Sie messen die Masse einer Dose Soda. Wenn der hintere Arm 70 g, der mittlere Arm 300 g und der vordere Arm 3,34 g anzeigt, beträgt die Masse der Getränkedose 373,34 g.
Tipps
- Das Symbol für Masse ist m oder M.
- Sie können einen Online-Rechner verwenden, um die Masse zu berechnen, wenn Sie das Volumen und das spezifische Gewicht bereits kennen.
