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Die Masse eines Körpers gibt an, wie viel Materie er enthält. Materie ist etwas, das du physisch anfassen kannst. Die Masse hängt oft von der Größe ab, aber nicht immer. Ein Ballon kann z.B. größer als etwas anderes sein, aber trotzdem weniger Masse haben. Du kannst die Masse auf verschiedene Arten messen.
Vorgehensweise
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Schlage die Dichte des Objekts nach. Die Dichte gibt an, wie eng die Materie in dem Objekt komprimiert ist. Jedes Material hat seine eigene Dichte, die du im Internet oder in einem Lehrbuch nachschlagen kannst. Die wissenschaftliche Einheit der Dichte ist Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m 3 ), du kannst aber auch für kleinere Objekte Gramm pro Kubikzentimeter verwenden (g/cm 3 ).
- Verwende folgende Umrechnung, um die Einheiten ineinander umzuwandeln: 1,000 kg/m 3 = 1 g/cm 3
- Die Dichte von Flüssigkeiten wird oft in Kilogramm pro Liter (kg/l) oder Gramm pro Milliliter (g/ml) angegeben. Diese Einheiten sind gleichwertig: 1 kg/l = 1 g/ml.
- Beispiel : Diamanten haben eine Dichte von 3,52 g/cm 3 .
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Miss das Volumen des Objekts. Das Volumen gibt an, wie viel Raum das Objekt beansprucht. Das Volumen von Festkörpern wird in Kubikmetern (m 3 ) oder Kubikzentimetern (cm 3 ) gemessen, das von Flüssigkeiten in Litern (l) oder Millilitern (ml). Die Formel für das Volumen hängt von der Form des Objekts ab. Wende dich an diesen Artikel , um mehr darüber zu erfahren.
- Verwende dieselbe Einheit, die auch in der Maßeinheit deiner Dichte auftaucht.
- Beispiel : Da wir die Dicht von Diamant in g/cm 3 angegeben haben, sollten wir das Volumen der Diamanten in cm 3 messen. Nehmen wir also an, unser Diamant hat ein Volumen von 5.000 cm 3 .
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Multipliziere die Dichte mit dem Volumen. Multipliziere die beiden Werte miteinander und du bekommst die Masse deines Objekts. [1] X Forschungsquelle Behalte dabei deine Einheiten im Kopf und achte darauf, dass du am Ende eine Einheit für die Masse (Kilogramm oder Gramm) herausbekommst.
- Beispiel: Wir haben einen Diamanten mit dem Volumen 5.000 cm 3 und der Dichte 3,52 g/cm 3 . Um die Masse des Diamanten zu bestimmen, rechnen wir: 5.000 cm 3 x 3,52 g/cm 3 = 17.600 Gramm .
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Bestimme die Masse mit der Kraft und der Beschleunigung. Das zweite Newtonsche Gesetz besagt, dass die Kraft gleich der Masse mal der Beschleunigung ist: F = ma. Wenn du also die resultierende Kraft eines Objekts und seine Beschleunigung kennst, kannst du die Formel umstellen, um die Masse zu bestimmen: m = F / a.
- Kraft wird in N (Newton) angegeben, welche du in (kg * m)/ s 2 umwandeln kannst. Die Beschleunigung wird in m/s 2 gemessen. Wenn du F/a berechnest, kürzen sich die Einheiten so, dass du Kilogramm (kg) als Lösung bekommst. [2] X Forschungsquelle
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Verstehe Masse und Gewicht. Masse ist die Menge an Materie in einem Objekt. Dieser Wert ist unveränderlich, solange du nicht etwas von dem Objekt abschneidest oder ihm etwas hinzufügst. Gewicht ist das Maß für die Auswirkung der Schwerkraft auf die Masse. Wenn du das Objekt in ein Gebiet mit einer anderen Schwerkraft überführst (z.B. von der Erde auf den Mond), wird sich das Gewicht verändern, nicht aber die Masse. [3] X Forschungsquelle [4] X Forschungsquelle
- Ein Objekt mit mehr Masse wiegt mehr als ein Objekt mit weniger Masse, solange sie dieselbe Schwerkraft erfahren.
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Berechne die molare Masse. Wenn du deine Chemiehausaufgaben machst, stolperst du vielleicht auch über den Ausdruck „molare Masse“ oder „Molmasse“. Dabei handelt es sich um ein verwandtes Konzept - anstatt aber ein Objekt zu messen, misst du genau ein Mol der Substanz. So wird die molare Masse in den meisten Zusammenhängen berechnet:
- Für ein Element: Schlage die Atommasse des Elements oder der Verbindung nach, die du berechnen willst. Das ist deine „atomare Masseneinheit“ (u). Multipliziere diesen Wert mit der Konstanten für die molare Masse, 1 g/mol, um sie in die Standardeinheit für die molare Masse umzuwandeln: g/mol.
- Für eine Verbindung: Addiere die Atommasse jedes Atoms in der Verbindung, um die Gesamtanzahl an [u] in dem Molekül zu erhalten. Multipliziere diesen Wert mit 1 g/mol.
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Verwende eine Dreibalkenwaage. Diese Waage ist ein weitverbreitetes Gerät zur Bestimmung der Masse. Sie besteht aus drei Balken, die Gewichte tragen. [5] X Forschungsquelle Die Gewichte erlauben es dir, bekannte Massen entlang der Balken zu verschieben. [6] X Forschungsquelle
- Eine Dreibalkenwaage wird nicht von der Schwerkraft beeinflusst. Sie gibt dir also die wahre Masse an. Sie funktioniert dadurch, dass sie eine bekannte Masse mit einer unbekannter Masse vergleicht.
- Der mittlere Balken ist in 100 g Schritten beschriftet. Der äußere in 10 g Schritten. Das Gewicht sitzt in einer Kerbe. Das Gewicht des vorderen Balken kann von 0 bis 10 Gramm gehen.
- Du solltest mit dieser Waage eine sehr präzise Messung durchführen können. Der Lesefehler einer Dreibalkenwaage beträgt nur 0,06 Gramm. Du kannst dir die Funktionsweise einer Dreibalkenwaage in etwa so vorstellen wie eine Wippe. [7] X Forschungsquelle
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Schiebe die Schieber ganz nach links. Du solltest das machen, wenn noch kein Gewicht auf der Waage liegt. Die Waage sollte jetzt Null anzeigen.
- Wenn die Anzeige rechts außen nicht mit der festen Markierung übereinstimmt, solltest du die Waage kalibrieren. Dazu verwendest du die Schraube auf der linken Unterseite der Waage.
- Der Grund dafür ist, dass du die leere Waage auf 0,000 g eichen musst, damit ihr Eigengewicht nicht die Messung verfälscht. Das Gewicht des Behälters oder der Schale wird als Leergewicht bezeichnet.
- Du kannst auch die Waagschale auf Null setzen, indem du die Schraube darunter hinein- oder herausdrehst. Die Waage muss wieder Null anzeigen. Lege das Objekt, das du messen willst, in die Schale. Du kannst jetzt die Masse des Objekts über die Schiebebalken bestimmen.
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Bewege immer nur einen der Schiebebalken. Bewege zuerst den 100 g Schieber entlang des Balkens nach rechts – solange, bis der Indikator unter die feste Markierung fällt. Die Markierung links von diesem Punkt gibt dir die Hundertstel-Gramm deines Objekts an. Du musst dabei Kerbe für Kerbe vorgehen.
- Bewege den 10-Gramm Schieber entlang des Balkens nach rechts – solange, bis der Indikator unter die feste Markierung fällt. Die Markierung direkt links davon, gibt dir die Zehntel-Gramm deines Objekts an.
- Der vordere Balken hat keine Kerben. Du kannst den Schieber beliebig auf dem Balken verschieben. Die fettgedruckten Zahlen stehen für die Anzahl an Gramm, die Striche dazwischen für die Zehntel-Gramm.
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Berechne die Masse. Du kannst jetzt die Masse des Objekts bestimmen, das du auf die Schale gelegt hast. Dazu musst du die Werte der drei Balken addieren.
- Lies den vordersten Balken wie ein Lineal ab. Du kannst bis zum nächsten halben Skalenstrich ablesen.
- Nehmen wir z.B. an, du willst eine Limodose wiegen. Wenn das hintere Gewicht bei der Kerbe für 70 g, das mittlere Gewicht bei der Kerbe für 300 g und das vorderste Gewicht bei 3,34 g steht, dann wiegt deine Limodose 373,34 g.
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Tipps
Warnungen
- Verwende keine „Pfund“ oder „Unzen“, um die Masse anzugeben. Dabei handelt es sich um Gewichtseinheiten, die in keinem wissenschaftlichen Kontext verwendet werden. Technisch gesehen wird in den USA die Einheit „slug“ für die Masse verwendet. [10] X Forschungsquelle
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Referenzen
- ↑ http://socratic.org/questions/how-do-you-calculate-mass-using-density-and-volume
- ↑ https://www.easycalculation.com/physics/classical-physics/force.php
- ↑ https://www.nyu.edu/pages/mathmol/textbook/weightvmass.html
- ↑ http://www.engineeringtoolbox.com/mass-weight-d_589.html
- ↑ http://genchem.rutgers.edu/balance3b.html
- ↑ http://www.edinformatics.com/math_science/mass.htm
- ↑ https://www.physics.smu.edu/~scalise/apparatus/triplebeam/
- ↑ http://www.calculatorsoup.com/calculators/physics/density.php
- ↑ http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/dens.html
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