Výpočet tělesné hmotnosti je důležitým pojmem ve fyzice, zejména pro studenty 7. třídy. Hmotnost je mírou setrvačnosti těla a určuje jeho schopnost odolávat změně jeho stavu pohybu. Aby bylo možné správně vypočítat hmotnost vašeho těla, je třeba vzít v úvahu několik faktorů a použít základní vzorce.
Prvním krokem při výpočtu tělesné hmotnosti je měření jeho hmotnosti. Hmotnost těla je síla přitažlivosti, se kterou působí na podpěru. K tomu lze použít speciální váhy nebo běžné kuchyňské váhy.
Druhým krokem je měření zrychlení volného pádu. Zrychlení volného pádu na Zemi je přibližně 9,8 m / s^2. Na různých místech země se však může mírně lišit.
A nakonec, výpočet hmotnosti. K tomu lze použít druhý Newtonův zákon: F = ma, kde F je síla, a je zrychlení, a m je tělesná hmotnost. Pokud je síla a zrychlení měřeno ve správných měrných jednotkách (Newtony a metry za sekundu na druhou), lze hmotnost snadno vypočítat dělením síly na zrychlení.
Jak určit tělesnou hmotnost
Existuje několik metod pro stanovení tělesné hmotnosti:
- Použití rovnováhy. Tato metoda je založena na srovnání hmotnosti zkoumaného těla se známou hmotností jiného těla. Za tímto účelem je tělo umístěno na jednu misku vah a na druhou misku referenční náklad, jehož hmotnost je známá. Vyvažováním se určuje hmotnost zkoumaného těla.
- Použití přívěsku. Přívěsek je přístroj, který umožňuje měřit gravitační sílu působící na tělo. Poté, když znáte hodnotu zrychlení volného pádu a gravitační sílu, můžete určit tělesnou hmotnost.
- Použití archimédové síly. Archimedova síla působí na tělo ponořené do kapaliny a závisí na objemu a hustotě kapaliny. Se známou hustotou kapaliny a měřením síly Archimedes lze vypočítat tělesnou hmotnost.
- Použití dynamometru. Dynamometr umožňuje měřit sílu působící na tělo. Poté, se známým zrychlením a měřením síly, je možné určit tělesnou hmotnost podle vzorce F = ma, kde F je síla, m je hmotnost, a je zrychlení.
Různé metody určování tělesné hmotnosti lze použít v závislosti na situaci a dostupných nástrojích. Je důležité si uvědomit, že pro spolehlivý výsledek je nutné použít přesné a kalibrované měřicí nástroje.
Vzorec pro výpočet hmotnosti ve fyzice třída 7
| Veličina | Označení |
|---|---|
| Tělesná hmotnost | m |
| Gravitace | F |
| Zrychlení volného pádu | g |
Podle druhého Newtonova zákona lze tělesnou hmotnost určit rozdělením gravitace na zrychlení volného pádu:
m = F / g
Kde F je gravitace směřující dolů a rovná se součinu tělesné hmotnosti ke zrychlení volného pádu. Zrychlení volného pádu na Zemi je přibližně 9,8 m / s2.
S vědomím gravitace lze tedy snadno vypočítat tělesnou hmotnost pomocí tohoto vzorce. Je důležité si uvědomit, že hmotnost se měří v kilogramech.
Měření hmotnosti pomocí vah
Pro měření hmotnosti je nutné umístit objekt na platformu vah a počkat, až se hodnoty stabilizují. Poté lze hmotnost číst pomocí stupnice uvedené na váhách.
Váhy jsou obvykle dělicí stupnice, která udává hmotnost předmětu v gramech nebo kilogramech. Při čtení odečtů je třeba být pozorný a vzít v úvahu čísla na stupnici, abyste získali přesné a spravedlivé výsledky.
Když se měří hmotnost velkého objektu, jako je osoba, vyžaduje se speciální váha s odnímatelnou plošinou nebo tyčí. Na takových váhách lze změřit tělesnou hmotnost ve stoje nebo vsedě, abyste dosáhli co nejpřesnějších výsledků.
Při používání vah k měření hmotnosti je třeba sledovat jejich přesnost a pravidelně je věřit. Je také důležité si uvědomit, že hmotnost objektu může být různá v různých podmínkách, jako je měsíc nebo Mars, kvůli různé gravitaci.
Použití vah tedy umožňuje přesné a spolehlivé měření hmotnosti objektu, což je velký rozdíl v mnoha oblastech vědy, techniky a každodenního života.
Výpočet hmotnosti podle hustoty a objemu
Pro výpočet tělesné hmotnosti je nutné znát jeho hustotu a objem. Vzorec pro výpočet hmotnosti je znázorněn následovně:
Hmotnost = Hustota × Objem
Pro výpočet hmotnosti podle hustoty a objemu je nutné nejprve určit hodnotu hustoty těla. Poté změřte nebo vypočítejte jeho objem. Vložením těchto hodnot do vzorce lze vypočítat tělesnou hmotnost.
Pokud je například hustota tělesa 1,2 kg/m3 a jeho objem je 0,5 m3, pak bude tělesná hmotnost rovna:
Hmotnost = 1,2 kg / m3 × 0,5 m3 = 0,6 kg
Hmotnost tohoto těla je tedy 0,6 kg.
Výpočet hmotnosti podle hustoty a objemu umožňuje určit velikost tělesné hmotnosti pomocí fyzikálních parametrů daného tělesa, jako je hustota a objem. To je jeden ze způsobů, jak určit hmotnost a lze jej použít v různých oblastech vědy a techniky.