Kütleden Ağırlık Nasıl Hesaplanır?

Bir nesnenin ağırlığı o nesne üzerine uygulanan yer çekimi kuvvetidir. Bir nesnenin kütlesi sahip olduğu madde miktarıdır ve yer çekimine bakılmaksızın her şartta aynı kalır.^{[1]XKaynağı araştır} Bu nedenle Dünya'daki kütlesi 20 kilogram olan bir nesnenin Ay'daki kütlesi, ağırlığı 1/6‘sı kadar olsa bile 20 kilogramdır. Ay'daki ağırlığının 1/6'sı kadar olmasının nedeni Ay'daki yer çekimi kuvvetinin Dünya'daki yer çekimi kuvvetinin 1/6'sı kadar olmasıdır. Kütleden ağırlık hesaplama hakkında bilgi ve ipuçları için okumaya devam et.

Kısım 1

Kısım 1 / 3:

Ağırlığı Hesaplamak

Makaleyi İndir

1
Ağırlığı kütleye dönüştürmek için "w = m x g" formülünü kullan. Ağırlık, bir nesnenin üzerindeki yerçekimi kuvveti olarak tanımlanır. Bilim adamları bu cümleyi w = m x g veya w = mg şeklinde bir denklemle ifade ederler.^{[2]XKaynağı araştır}
- Ağırlık bir kuvvet olduğundan,^{[3]XKaynağı araştır} bilim adamları denklemi şu şekilde de yazar: F = mg.
- F = ağırlık sembolüdür, Newton (N) olarak ölçülür.
- m = kütle sembolüdür, kilogram veya kg olarak ölçülür.
- g = yer çekimi ivmesi sembolüdür, m/s² veya saniye karedeki metre olarak ifade edilir.
  - Eğer metre birimi kullanıyorsan Dünya yüzeyindeki yer çekimi ivmesi 9,8 m/s²’dir. Bu standart uluslararası birimdir ve muhtemelen bunu kullanman gerekir.
  - Eğer fit birimi kullanmak zorundaysan yer çekimi ivmesi 32,2 f/s²’dir. Bu, aynı birimdir, sadece metre yerine fit biriminde yeniden düzenlenmiştir.
Kütleden ağırlığı bulmaya çalıştığımız için elimizde kütlenin olduğunu biliyoruz. Kütle, bir nesnenin sahip olduğu temel madde miktarıdır ve kilogram cinsinden ifade edilir.
3
Yer çekimi ivmesini bul. Başka bir ifadeyle, g’yi bul. Dünya yüzeyinde g değeri 9,8 m/s²’dir. Kainattaki başka bir yerde yer çekimi ivmesi farklıdır.^{[4]XKaynağı araştır} Yer çekimiyle ilgili bilgiyi öğretmenin iletmeli ya da problemde belirtilmelidir.
- Ay'daki yer çekimi ivmesi Dünya'daki yer çekimi ivmesinden farklıdır. Ay'daki yer çekimi kaynaklı ivme yaklaşık 1,622 m/s²^{[5]XKaynağı araştır} veya Dünya'daki ivmenin 1/6'sı kadardır. Bu nedenle Ay'daki ağırlığın Dünya'dakinin 1/6'sı kadardır.
- Güneş'teki yer çekimi ivmesi Dünya ve Ay'daki yerçekimi ivmesinden farklıdır. Güneş'teki yer çekimi kaynaklı ivme yaklaşık 274,0 m/s²^{[6]XKaynağı araştır} veya Dünya'daki ivmenin yaklaşık 28 katıdır. Bu nedenle Güneş'teki ağırlığın Dünya'dakinin 28 katı olur (eğer hayatta kalabilirsen!).
Elinde m ve g olduğuna göre bu değerleri F = mg denkleminde yerine koyabilirsin. Elde edeceğin sayı Newton veya N biriminde olmalıdır.
Reklam

Kısım 2

Kısım 2 / 3:

Örnek Problemler

Makaleyi İndir

1
örnek soruyu çöz. Soru şöyle: "Bir nesnenin kütlesi 100 kilogramdır. Bunun Dünya yüzeyindeki ağırlığı nedir?"
- Elimizde m ve g değerleri var. m değeri 100 kg ve g değeri 9,8 m/s²’dir çünkü nesnenin Dünya yüzeyi üzerindeki ağırlığını bulmaya çalışıyoruz.
- Sonrasında denklemimizi kuruyoruz: F = 100 kg x 9,8 m/s².
- Bu bize cevabı verir. Dünya yüzeyinde 100 kg kütleli bir nesne yaklaşık 980 Newton ağırlığındadır. F = 980 N.
2
örnek soruyu çöz. Soru şöyle: "Bir nesnenin kütlesi 40 kilogramdır. Bunun Ay yüzeyindeki ağırlığı nedir?"
- Elimizde m ve g değerleri var. m değeri 40 kg ve g değeri 1,6 m/s²’dir çünkü bu sefer nesnenin Ay yüzeyi üzerindeki ağırlığını bulmaya çalışıyoruz.
- Sonrasında denklemimizi kuruyoruz: F = 40 kg x 1,6 m/s².
- Bu bize cevabı verir. 40 kg kütleli bir nesne Ay yüzeyinde yaklaşık 64 Newton ağırlığındadır. F = 64 N.
3
örnek soruyu çöz. Soru şöyle: "Bir nesnenin dünya yüzeyindeki ağırlığı 549 Newton'dur. Bu nesnenin kütlesi nedir?"
- Bu problem için terse doğru çalışmamız gerekiyor. Elimizde zaten F ve g var. Sadece m değerine ihtiyacımız var.
- Şimdi denklemimizi kuralım: 549 = m x 9,8 m/s².
- Çarpmak yerine böleceğiz. Daha net olmak gerekirse F’yi g’ye böleceğiz. Dünya yüzeyinde 549 Newton ağırlığı olan bir nesne yaklaşık 59 kilogram kütleye sahip olacaktır. m = 56 kg.
Reklam

Kısım 3

Kısım 3 / 3:

Hataları Yakalamak

Makaleyi İndir

1
Kütle ile ağırlığı karıştırma. İnsanların bu problemlerde yaptığı bir numaralı hata kütle ile ağırlığı karıştırmaktır. Kütle bir nesnedeki "şeylerin" miktarıdır ve nesne nereye götürülürse götürülsün aynı kalır. Ağırlık, bu "şey" üzerindeki yer çekimi kuvvetini ölçer ve nesne uzayda başka yere götürülürse değişir. İşte birimleri ayırt etmek için kullanılabilecek birkaç hatırlatıcı ipucu:
- Kütle gram ve kilogram biriminde ölçülür. Hem kütle kelimesinin İngilizcesi olan “mass” hem de gram kelimesinde bir m harfi bulunur. Ağırlık, Newton biriminde ölçülür. Hem ağırlık kelimesinin İngilizcesi olan “weight” hem de Newton (newton) kelimelerinde w harfi bulunur.
- Sadece Dünya'da ağırlığın vardır fakat uzayda kütlen vardır.
2
Bilimsel birimleri kullan. Çoğu fizik probleminda ağırlık için Newton (N), yer çekimi ivmesi için saniye karedeki metre (m/s²) ve kütle için kilogram (kg) kullanılır. Eğer bu değerler için farklı bir birim kullanırsan aynı formülleri kullanamazsın. Standart denkleme yerleştirmeden önce bilimsel birimleri dönüştür. Eğer İngiliz/ABD sistemine alıştıysan bu dönüşümler sana yardımcı olabilir:
- 1 pound kuvvet = ~4,448 Newton
- 1 foot = ~0,3048 metre
3
Birimlerini kontrol etmek için Newtonları genişlet. Eğer karmaşık bir sorun üzerinde çalışıyorsan çözümün üzerinde çalışırken birimleri takip et. 1 Newtonun 1 (kg*m)/s²’ye eşit olduğunu unutma. Eğer gerekliyse birimlerin birbirini götürmesine yardımcı olması için bu yer değiştirmeyi yap.
- Örnek problem: Cafer’in Dünya’daki ağırlığı 880 Newton'dur. Kütlesi nedir?
- kütle = (880 Newton)/(9.8 m/s²)
- kütle = 90 Newton/(m/s²)
- kütle = (90 kg*m/s²)/(m/s²)
- Birimler birbirini götürürse: kütle = 90 kg
- Kg kütle birimidir, yani problemi doğru şekilde düzenledin.
Reklam

Ek: kgf Şeklinde İfade Edilen Ağırlıklar

Newton bir SI birimidir. Çoğu zaman ağırlık kilogramkuvvet veya kgf cinsinden ifade edilir. Bu bir SI birimi değildir, bu nedenle daha az mükemmeldir. Ancak, herhangi bir yerdeki ağırlıkları Dünya'daki ağırlıklarla karşılaştırmak için çok uygundur.
1 kgf = 9,8166 N.
Hesaplanan Newton değerini 9,80665’e böl veya varsa son basamağı kullan.
101 kg astronotun ağırlığı Kuzey Kutbu'nda 101,3 kgf, Ay'da 16,5 kgf'dir.
SI birimi nedir? Bilim adamları için eksiksiz bir metrik ölçü birimleri sistemi olan Systeme International d'Unites'in kısaltmasıdır.

İpuçları

En zor kısım, ağırlık ve kütle arasındaki farkı anlamaktır çünkü insanlar 'ağırlık' ve 'kütle' kelimelerini birbirinin yerine kullanır. Ağırlık için Newton veya en azından kilogramkuvvet kullanmaları gerekirken kilogram kullanırlar. Doktorun bile senin kütleni ifade etmek istediğinde ağırlığından bahsedebilir.
Yerçekimi ivmesi g ayrıca N/kg cinsinden ifade edilebilir. Tam olarak 1 N/kg = 1 m/s²'dir. Yani sayılar aynı kalır.
100 kg kütleye sahip bir astronot, Kuzey Kutbu'nda 983,2 N, Ay'da 162,0 N ağırlığında olacaktır. Bir nötron yıldızında daha da ağırlaşır, ancak kendisi muhtemelen bunu fark etmez.
Teraziler kütleyi ölçer (kg olarak), tartı ise ağırlığı (kgf olarak) ölçmek için sıkışan veya genişleyen yaylara dayanır.
Newton'un bu kadar uygun görünen kgf yerine tercih edilmesinin nedeni, Newton değeriyle diğer birçok şeyin daha kolay hesaplanabilmesidir.

Reklam

Uyarılar

'Atom ağırlığı' ifadesinin atomun ağırlığıyla hiçbir ilgisi yoktur, bu bir kütledir. Bu muhtemelen değiştirilmeyecektir çünkü 'atom kütlesi' zaten biraz farklı bir şey için kullanılıyor.

Reklam