تشير الكتلة إلى مقدار المادة في شيء ما، والمادة هي شيء يمكن لمسه جسديًا. ترتبط الكتلة بشكل عام بالحجم، ولكن ليس دائمًا. قد يكون البالون أكبر من غيره، على سبيل المثال، لكنه أقل كتلة. هناك عدة طرق يمكن من خلالها قياس الكتلة.
خطوات
حساب الكتلة على أساس الكثافة والحجم
1 يعرف كثافة الجسم المراد حساب كتلته. تقيس الكثافة مدى قرب مادة ما من شيء ما ولكل مادة كثافة مختلفة يمكن البحث عنها على الإنترنت أو في الكتب المدرسية. وحدة الكثافة العلمية هي كيلوجرام لكل متر مكعب (كجم / م 3)، ويمكن استخدام جرامات لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم 3) لأغراض أصغر.
- استخدم هذه الصيغة للتحويل بين الوحدات 1000 كجم / م 3 = 1 جم / سم 3
- تقاس كثافة السوائل عادة بالكيلوجرام لكل لتر (كجم / لتر) أو جرام لكل مليلتر (جم / مل) وهذه الوحدات مكافئة 1 كجم / لتر = 1 جم / مل.
مثال الماس له كثافة 3.52 جم / سم 3.
2. الحجم هو المساحة التي يشغلها الكائن في الفراغ. تقاس أحجام المواد الصلبة بوحدات الأمتار المكعبة (م 3) أو السنتيمتر المكعب (سم 3)، بينما تقاس أحجام السوائل بوحدات اللتر (L) والميلي لتر (مل)، وتعتمد الصيغة الرياضية لقياس الحجم على شكل الكائن. . الرجوع إلى الأشكال الشائعة.
- استخدم نفس الوحدة التي تظهر كجزء من قياس الكثافة.
مثال نظرًا لأننا قمنا بقياس كثافة الماس بوحدة جم / سم 3، فمن المفترض أن نقيس حجم الماس بالسنتيمتر المكعب. على سبيل المثال، لنفترض أن حجم الماس 5000 سم 3.
3 اضرب الحجم في الكثافة. اضرب العددين معًا لإيجاد كثافة الجسم. X Research Source تتبع الوحدات أثناء قيامك بذلك لترى أنك توصل إلى وحدات الكتلة (كيلوجرام أو جرامات).
مثال إذا كان لدينا ماسة بحجم 5000 سم 3 وكثافة 3.52 جم / سم 3، فيمكننا ضرب قيمتي 5000 سم 3 في 3.52 جم / سم 3 لنحصل على 17600 جرام.
حساب الكتلة في معادلات علمية أخرى
1 حدد الكتلة بالقوة والتسارع. ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن القوة تساوي الكتلة والتسارع. ق = ك × ر. إذا كنت تعرف القوة المحصلة وتسارع جسم ما، فيمكنك إعادة ترتيب هذه المعادلة لحساب الكتلة k = s / v.
- تُقاس القوة بالنيوتن، والتي يمكن كتابتها أيضًا كـ (kg xm) / s2، ويتم قياس التسارع بوحدة m / s2. عند حساب معادلة s / v، يتم حذف الوحدات مقابل بعضها البعض للحصول على نتيجة بالكيلوجرام (كجم). X مصدر البحث
2 فهم الكتلة والوزن. الكتلة هي مقدار المادة في الكائن ولا تتغير هذه القيمة إلا عند قطع جزء من الكائن أو إضافة المزيد من المواد. الوزن هو مقياس لقوة الجاذبية على الكتلة بحيث يتغير وزن الجسم عند نقله إلى منطقة ذات جاذبية مختلفة (مثل نقل جسم من الأرض إلى القمر، على سبيل المثال) دون تغيير كتلته . X مصدر البحث X مصدر البحث
- يكون الجسم ذو الكتلة الأكبر أثقل من الجسم ذي الكتلة الأقل عند اختبار الجسمين لنفس الجاذبية.
3 قد تواجه مصطلح “الكتلة المولية” إذا كنت تقوم بفرض الكيمياء. هذا مفهوم ذو صلة، باستثناء أنك تقيس مولًا واحدًا من مادة بدلاً من كائن كامل. إليك كيفية حساب الكتلة المولية في معظم الحالات X Research Source
- بالنسبة لعنصر ابحث عن الكتلة المولية للعنصر أو المركب الذي تقيسه. ستتم الإشارة إلى القيمة باسم “وحدات الكتلة المولية”. بعد ذلك، اضرب القيمة في ثابت الكتلة المولية، 1 جم / مول، لتحويلها إلى وحدة كتلة مولية قياسية جم / مول.
- بالنسبة للمركب أضف الكتل الذرية لكل عنصر في المركب لحساب الكتلة المولية الكلية للجزيء في “وحدات الكتلة المولية” ثم اضرب القيمة في 1 جم / مول.
قياس الكتلة بميزان
1 استخدم ميزانًا ثلاثي الأذرع. المقياس هو جهاز شائع الاستخدام لحساب كتلة الجسم وله ثلاثة أذرع تساعد في حمل الأوزان. X هو مصدر بحث بينما تسمح الأوزان بتحريك الكتل المعروفة على الذراعين. X مصدر البحث
- لا يتأثر المقياس ثلاثي الأذرع بالجاذبية، مما يجعله مقياسًا حقيقيًا للكتلة. يعمل المقياس من خلال مقارنة كتلة معروفة بكتلة غير معروفة.
- يقرأ الذراع الأوسط زيادات قدرها 100 جرام ويقرأ الذراع البعيد زيادات قدرها 10 جرام بينما تظل الأوزان في الأخدود. يمكن قراءة الوزن على الذراع الأمامية من 0 إلى 10 جرام.
- يجب أن تكون قادرًا على الحصول على قراءة دقيقة للكتلة باستخدام هذا المقياس، نظرًا لأن خطأ المقياس ثلاثي الأذرع يبلغ 0.06 جم فقط. المقياس ثلاثي الأذرع يشبه عارضة التوازن التي يلعب عليها طفلان، كل منهما يجلس في أحد طرفيه. X مصدر البحث
2 حرك ثلاثة أشرطة التمرير إلى أقصى اليسار. يجب أن يتم ذلك في أي وقت تكون اللوحة فارغة حيث يجب أن يقرأ المقياس 0.
- إذا كان المؤشر الموجود في أقصى اليمين لا يتماشى مع العلامة الثابتة، فيجب معايرة الميزان عن طريق تدوير برغي الضبط الموجود في أسفل يسار اللوحة.
- سبب قيامك بذلك هو أنك تريد أن تزن اللوحة الفارغة 0.000 جم بالضبط بحيث لا تزعج الكتلة التي تحصل عليها عند القياس. يسمى وزن الوعاء أو الصفيحة بالوزن المطروح.
- يمكنك أيضًا ضبط وزن الصحن على 0 عن طريق لف البرغي الموجود أسفل الصحن إلى الداخل أو الخارج. مرة أخرى، يجب أن تكون القراءة صفرًا. الآن ضع العنصر الذي تريد قياسه على اللوحة وأنت على استعداد لتحديد كتلة العنصر باستخدام الأذرع المنزلقة.
3 حرك الذراعين المنزلقين واحدًا تلو الآخر. ابدأ أولاً بتحريك شريط التمرير 100 جم على طول الذراع إلى اليمين واستمر في فعل ذلك حتى يسقط المؤشر أسفل العلامة المحددة. تشير العلامة الموجودة على يسار هذه النقطة إلى مكان مئات الجرامات أثناء تحريك شريط التمرير فوق درجة محددة مسبقًا.
- ثم حرك شريط التمرير 10g على طول الذراع إلى اليمين واستمر في القيام بذلك حتى يسقط المؤشر أسفل العلامة المحددة. تشير العلامة الموجودة على يسار هذه النقطة مباشرةً إلى خانة عشرات الجرامات.
- لا تحتوي الرافعة الأمامية على أي درجات محددة مسبقًا ويمكنك تحريك شريط التمرير في أي مكان على الرافعة للأرقام العريضة للإشارة إلى وحدات الجرام والعلامات الصغيرة بين الأعداد الكبيرة لتكون 1/10 من الجرام.
4 احسب الكتلة. أنت الآن جاهز لحساب كتلة العنصر الذي تضعه في الطبق ويمكنك القيام بذلك عن طريق جمع أرقام الأذرع الثلاثة.
- اقرأ المقياس كما تفعل عند قراءة المسطرة، حيث يمكن تقريب القراءة إلى أقرب علامة نصف.
- على سبيل المثال، لنفترض أنك تحاول قياس كتلة علبة مشروب غازي، فالوزن الخلفي 70 جرام، والوزن المتوسط 300 جرام، والذراع الأمامي 3.34 جرام، وبالتالي فإن الوزن من المشروب الغازي 373.34 جم.
أفكار مفيدة
- رمز الكتلة هو “k”.
- إذا كنت تعرف الحجم والكثافة، يمكنك استخدام آلة حاسبة على الإنترنت لمعرفة الكتلة. X مصدر البحث X مصدر البحث
تحذيرات
- لا تستخدم أرطال أو أونصات لقياس الكتلة حيث يتم استخدام هذه الوحدات في بعض البلدان لقياس الوزن ولا يتم استخدامها في سياق علمي. X مصدر البحث