Tajuk SEO (56): Kalkulator Jisim - Ketumpatan, Daya dan Berat kepada kg Penerangan meta (153): Cari jisim daripada ketumpatan dan isipadu, daripada F = ma, atau daripada berat dan g. Bandingkan berat di Bulan, Marikh dan objek lain dengan jisim yang sama.
Skema: WebApplication + FAQPage + BreadcrumbList
Kalkulator Jisim mencari jisim daripada ketumpatan dan isipadu, daripada daya dan pecutan, atau daripada berat dan pecutan graviti. Masukkan pasangan yang sepadan dengan data yang anda ada; alat ini mengembalikan jisim dalam kilogram dan, apabila berat terlibat, menunjukkan bagaimana jisim yang sama diberatkan pada permukaan planet lain.
Jisim mengukur jumlah jirim dan inersia sesuatu objek. Berat adalah daya graviti ke atas jisim itu. Mencampurkan kedua-dua perkataan ini adalah kesilapan paling biasa dalam mekanik pengenalan, dan halaman ini memiliki perbezaan itu untuk set fizik.
Kira jisim daripada ketumpatan dan isipadu
Jisim sama dengan ketumpatan darab isipadu. Objek seragam dengan ketumpatan ρ dan isipadu V mempunyai m = ρV. Keluli, air dan udara berbeza mengikut darjah magnitud ρ, jadi isipadu yang sama boleh berupa kilogram atau miligram bergantung pada bahan.
| Simbol | Kuantiti | Unit SI |
|---|---|---|
| m | jisim | kilogram (kg) |
| ρ | ketumpatan | kilogram per meter padu (kg/m³) |
| V | isipadu | meter padu (m³) |
| F | daya bersih | newton (N) |
| a | pecutan | meter per saat kuasa dua (m/s²) |
| W | berat | newton (N) |
| g | kekuatan medan graviti | m/s² |
m = ρVMasukkan ketumpatan dan isipadu dengan pemilih unit mereka. Isipadu yang diberikan dalam liter atau sentimeter padu ditukar sebelum hasil. Notasi saintifik dalam bentuk 3.45e9 berfungsi pada kedua-dua bidang.
Ketumpatan mesti sepadan dengan bahan sebenar dan pembungkusannya. Keluli tuang dan isian serbuk keluli tidak berkongsi satu ρ. Apabila buku panduan menyenaraikan julat, pilih nilai dalam julat itu dan anggap jisim sebagai anggaran sehingga kepingan ditimbang.
Kira jisim daripada daya dan pecutan
Hukum kedua Newton menyusun semula kepada m = F/a apabila daya bersih yang diketahui menghasilkan pecutan yang diukur. Laluan ini mencari jisim inersia tanpa menimbang objek dalam medan graviti. Ia adalah pilihan yang tepat untuk masalah yang menyatakan daya dan pecutan secara langsung berbanding ketumpatan atau berat.
m = F / aPecutan tidak boleh menjadi sifar dalam penyusunan semula ini; sifar a dengan F bukan sifar akan tidak konsisten dengan hukum kedua Newton untuk jisim terhingga. Kalkulator menolak a = 0 pada laluan ini dan meminta pecutan bukan sifar.
Tanda membatalkan apabila F dan a menunjuk dengan cara yang sama: daya negatif dengan pecutan negatif masih menghasilkan jisim positif. Tanda bertentangan menghasilkan hasil jisim negatif, yang ditolak oleh alat sebagai tidak fizikal dan dianggap sebagai ralat input.
Bezakan jisim daripada berat
Jisim mengukur berapa banyak jirim yang terkandung dalam sesuatu objek dan sejauh mana ia menahan pecutan. Berat adalah daya graviti ke atas jisim itu, W = mg, jadi ia berubah setiap kali medan graviti tempatan berubah. Bahasa skala bilik mandi sering mengaburkan kedua-duanya; persamaan mesti mengekalkan kilogram untuk jisim dan newton untuk daya.
W = mg
m = W / g| Lokasi | Jisim yang sama | Perubahan berat dengan g |
|---|---|---|
| Bumi | 70 kg | mengenai 687 N |
| bulan | 70 kg | mengenai 113 N |
| Marikh | 70 kg | mengenai 260 N |
Seseorang seberat 70 kg mempunyai 70 kg jisim di Bumi, di Bulan dan di angkasa lepas. Penimbang bilik mandi di Bumi dikalibrasi untuk melaporkan bacaan seperti jisim daripada ukuran berat; di Bulan, mekanisme skala yang sama tidak akan membaca 70 kg.
Kilogram mengukur jisim. Newton mengukur berat (daya). Mengatakan "berat 70 kg" adalah istilah biasa untuk "mempunyai jisim 70 kg" di bawah graviti Bumi; dalam persamaan, pastikan unit itu jujur.
Halaman ini memiliki jisim berbanding berat dan graviti planet lain untuk hab fizik. Halaman kinematik yang memerlukan keadaan g 9.80665 dan bergerak tanpa mengulangi jadual planet.
Kira jisim untuk isipadu 2 m³ pada 7,850 kg/m³
Keluli sering disenaraikan berhampiran 7,850 kg/m³ dalam jadual buku panduan keluli karbon. Darabat ketumpatan itu dengan isipadu dua meter padu adalah aplikasi langsung m = ρV dan menghasilkan jisim dalam puluhan tan, cukup besar untuk menjadikan pilihan unit (kg berbanding tan) berbaloi untuk diperiksa.
1. Senaraikan apa yang diketahui. ρ = 7,850 kg/m³, V = 2 m³.
2. Gunakan m = ρV. m = 7,850 × 2
3. Selesaikan. m = 15,700 kg
Berat di Bumi pada g = 9.80665 m/s²:
W = mg = 15,700 × 9.80665 ≈ 153,964 N
Itu kira-kira 15.7 tan jisim. Kalkulator mengembalikan jisim daripada ketumpatan dan isipadu; darabkan dengan g yang dipilih jika berat diperlukan untuk pengiraan angkat atau sokongan.
Kira berat pada planet lain
Graviti permukaan di Bulan, Marikh dan planet gergasi cukup berbeza sehingga jisim yang sama menghasilkan berat yang jelas berbeza. Jadual rujukan membekalkan g untuk setiap jasad; darabkan dengan jisim untuk mendapatkan W, atau bahagikan berat yang diketahui dengan g untuk mendapatkan semula jisim di lokasi itu.
| Badan | g (m/s²) | Relatif kepada Bumi |
|---|---|---|
| Bumi | 9.80665 | 1.000 |
| bulan | 1.62 | 0.165 |
| Marikh | 3.72 | 0.379 |
| Venus | 8.87 | 0.905 |
| merkuri | 3.7 | 0.377 |
| Musytari | 24.79 | 2.528 |
| Saturnus | 10.44 | 1.065 |
| Uranus | 8.87 | 0.905 |
| Neptune | 11.15 | 1.137 |
| Sun | 274 | 27.94 |
Untuk m = 70 kg:
- Bulan: W = 70 × 1.62 = 113.4 N
- Marikh: W = 70 × 3.72 = 260.4 N
- Jupiter: W = 70 × 24.79 = 1,735.3 N
Jisim tidak pernah berubah dalam baris-baris ini. Hanya W = mg berubah. Masukkan berat dan satu badan g untuk memulihkan jisim, atau masukkan jisim dan baca berat pada setiap g.
Angka relatif adalah g_body / g_Earth menggunakan graviti standard Bumi 9.80665 m/s².
Berat pada Musytari untuk jisim 70 kg yang sama melebihi 1,700 N kerana g adalah kira-kira 24.79 m/s² di situ. Berat di Bulan lebih rendah kira-kira kali ganda enam. Kedua-dua angka tidak mengubah medan jisim: m kekal 70 kg dalam setiap baris perbandingan.
Tukar unit jisim
Kilogram adalah unit jisim SI, tetapi helaian makmal dan masalah biasa AS masih menggunakan gram, tan, paun dan auns. Kalkulator menukar pada tahap lapangan supaya ketumpatan dalam g/cm³ dan isipadu dalam liter tidak perlu ditulis semula secara manual sebelum hasil darab m = ρV terbentuk.
| Unit | Hubungan dengan kg |
|---|---|
| gram (g) | 0.001 kg |
| tan (t) | 1,000 kg |
| paun (lb) | 0.45359237 kg |
| auns (oz) | 0.028349523125 kg |
| siput | 14.59390 kg |
Setiap medan jisim menerima pemilih unit jadi ketumpatan dalam g/cm³ dan isipadu dalam liter tidak perlu ditukar secara manual sebelum dimasukkan. Output boleh dipaparkan dalam unit yang sepadan dengan set masalah lain.
Pound-jisim dan pound-daya adalah kuantiti yang berbeza; mengelirukannya adalah perangkap unit klasik. Apabila masalah menyatakan pound tanpa menyatakan daya atau jisim, periksa sama ada persamaan mahu kg atau N sebelum menukar.
Soalan lazim
Bagaimana saya mengira jisim daripada ketumpatan?
Darabkan ketumpatan dengan isipadu: m = ρV. Gunakan unit SI yang konsisten (kg/m³ dan m³) atau biarkan pemilih unit menukar. Blok keluli 2 m³ pada 7,850 kg/m³ mempunyai jisim 15,700 kg.
Apakah perbezaan antara jisim dan berat?
Jisim adalah jumlah bahan dan tidak berubah mengikut lokasi. Berat adalah daya graviti W = mg dan berubah apabila g berubah. Jisim adalah dalam kilogram; berat adalah dalam newton.
Bagaimana saya boleh mencari jisim daripada berat badan?
Bahagikan berat dengan pecutan graviti: m = W/g. Di Bumi gunakan g = 9.80665 m/s² kecuali masalah menyatakan nilai lain. Di Bulan, gunakan g = 1.62 m/s² dari jadual graviti permukaan.
Bolehkah saya mendapat jisim daripada daya dan pecutan?
Ya. Hukum kedua Newton memberikan m = F/a apabila daya bersih dan pecutan diketahui. Pecutan mesti bukan sifar. Ini mengukur jisim inersia tanpa bergantung pada medan graviti.
Mengapa berat badan saya berbeza di Bulan?
Kerana graviti permukaan bulan adalah 1.62 m/s², kira-kira 0.165 daripada Bumi. Jisim kekal sama; berat W = mg menurun mengikut faktor itu. Jisim 70 kg beratnya kira-kira 113 N di Bulan dan kira-kira 687 N di Bumi.
Apakah ketumpatan yang patut saya gunakan untuk keluli?
Banyak rujukan menggunakan kira-kira 7,850 kg/m³ untuk keluli karbon. Aloi dan tuangan berbeza-beza. Sahkan gred apabila jisim mesti tepat melebihi beberapa peratus.
Apakah nilai g yang digunakan oleh Bumi di sini?
Graviti standard 9.80665 m/s² tepat. Graviti tempatan di Bumi kira-kira dari 9.764 hingga 9.834 m/s² dengan latitud dan ketinggian. Kursus hampir selalu menggunakan nilai standard.
Adakah paun adalah jisim atau daya?
Ia bergantung pada dokumen. Pound-mass (lb) ialah unit jisim; pound-force (lbf) ialah daya. Dalam kerja SI, tukar jisim kepada kilogram dan daya kepada newton supaya perbezaannya kekal jelas.
Apakah itu siput?
Slug ialah unit jisim imperial yang mempercepat pada 1 ft/s² apabila dikuasai oleh satu daya paun. Satu slug adalah kira-kira 14.59390 kg. Kerja kursus yang menggabungkan daya pound dengan kaki dan saat kadang-kadang mengharapkan jisim dalam slug; jika tidak, lebih suka kilogram.
Adakah ketumpatan termasuk bahagian berongga?
Ketumpatan pukal untuk kepingan pepejal mengandaikan bahan memenuhi isipadu geometri. Pengecoran berongga atau isian berliang memerlukan sama ada isipadu pepejal sebenar atau ketumpatan efektif yang sudah mengambil kira ruang kosong. Menggunakan isipadu amplop luar dengan ketumpatan keluli pepejal melebihi jisim.
Ringkasan
Kalkulator Jisim mengembalikan jisim dari ρV, dari F/a, atau dari W/g, dengan penukaran unit pada setiap medan. Jisim adalah tidak berubah; berat W = mg berubah mengikut graviti permukaan, dan jadual g planet menjadikan perbandingan itu jelas untuk Bulan, Marikh dan jasad lain yang disenaraikan.
Kilogram mengukur jisim; newton mengukur berat. Laluan ketumpatan memerlukan bahan ρ yang sepadan dengan sampel sebenar, bukan label generik sahaja.