• Aflați unitățile care se potrivesc cu diferite cantități
  • Exprimați unitățile folosind abrevierile lor
  • Realizați unități noi combinând prefixe numerice cu unități

Masa vs. Greutate

Unul dintre multele lucruri interesante despre călătoriile în spațiul cosmic este ideea de imponderabilitate. Dacă ceva nu este fixat, acesta va pluti în aer. Primii astronauți au aflat că greutatea a avut efecte negative asupra structurii osoase. Dacă nu ar exista presiune asupra picioarelor, oasele respective ar începe să piardă din masă. Greutatea asigurată de gravitație este necesară pentru a menține oasele sănătoase. Echipamentele special concepute fac acum parte din fiecare misiune spațială, astfel încât astronauții să poată menține o stare fizică bună.

Masa este o măsură a cantității de materie pe care o conține un obiect. Masa unui obiect se face în comparație cu masa standard de 1 kilogram. Kilogramul a fost inițial definit ca masa de \ (1 \: \ text \) de apă lichidă la \ (4 ^ \ text \ text \) (volumul unui lichid se modifică ușor odată cu temperatura). În laborator, masa se măsoară cu o balanță (vezi mai jos), care trebuie calibrată cu o masă standard, astfel încât măsurătorile sale să fie exacte.

măsurarea
Figura \ (\ PageIndex \): un echilibru analitic face măsurători de masă foarte sensibile într-un laborator, de obicei în grame.

Alte unități comune de masă sunt gramul și miligramul. Un gram este 1/1000 dintr-un kilogram, ceea ce înseamnă că există \ (1000 \: \ text \) în \ (1 \: \ text \). Un miligram este 1/1000th dintr-un gram, deci există \ (1000 \: \ text \) în \ (1 \: \ text \).

Diferența dintre masă și greutate

Masa unui corp este o măsură a proprietății sale inerțiale sau a cantității de materie pe care o conține. Greutatea unui corp este o măsură a forței exercitate asupra lui de gravitație sau forța necesară pentru a-l susține. Gravitația de pe pământ conferă unui corp o accelerație descendentă de aproximativ 9,8 m/s 2. În limbajul obișnuit, greutatea este adesea utilizată ca sinonim pentru masă în greutăți și măsuri. De exemplu, verbul „a cântări” înseamnă „a determina masa” sau „a avea o masă de”. Utilizarea incorectă a greutății în locul masei ar trebui eliminată treptat, iar termenul de masă utilizat atunci când se înțelege masa. Unitatea de masă SI este kilogramul (kg). În știință și tehnologie, greutatea unui corp într-un anumit cadru de referință este definită ca forța care conferă corpului o accelerație egală cu accelerația locală de cădere liberă în acel cadru de referință. Astfel, unitatea SI a greutății cantității definite în acest mod (forța) este newtonul (N).

Lungime

Lungime este măsurarea întinderii ceva de-a lungul celei mai mari dimensiuni a sa. Unitatea de bază a lungimii SI sau măsură liniară este metru \ (\ left (\ text \ right) \). Toate măsurătorile de lungime pot fi făcute în metri, deși prefixele enumerate în diferite tabele vor fi adesea mai convenabile. Lățimea unei camere poate fi exprimată ca aproximativ 5 metri \ (\ left (\ text \ right) \), în timp ce o distanță mare, cum ar fi distanța dintre New York și Chicago, este mai bine exprimată ca 1150 de kilometri \ (\ stânga (\ text \ dreapta) \). Distanțele foarte mici pot fi exprimate în unități precum milimetrul sau micrometrul. Lățimea unui păr tipic uman este de aproximativ 10 micrometri \ (\ left (\ mu \ text \ right) \).


Figura \ (\ PageIndex \): lungimile relative de 1 m, 1 yd, 1 cm și 1 in. sunt afișate (nu dimensiunea reală), precum și comparații de 2,54 cm și 1 in, și de 1 m și 1,094 yd. (CC BY 4.0; OpenStax)

Volum

În plus față de unitățile fundamentale, SI permite și unități derivate bazate pe o unitate sau unități fundamentale. Există multe unități derivate utilizate în știință. De exemplu, unitatea derivată pentru zonă provine din ideea că zona este definită ca lățime ori înălțime. Deoarece atât lățimea cât și înălțimea sunt lungimi, ambele au unitatea fundamentală de metru, deci unitatea de suprafață este metru × metru sau metru 2 (m 2). Uneori acest lucru este vorbit ca „metri pătrați”. O unitate cu prefix poate fi, de asemenea, utilizată pentru a obține o unitate pentru suprafață, deci putem avea și cm 2, mm 2 sau km 2 ca unități acceptabile pentru suprafață.

Volum este cantitatea de spațiu ocupată de un eșantion de materie. Volumul unui obiect obișnuit poate fi calculat înmulțind lungimea acestuia cu lățimea și înălțimea sa. Deoarece fiecare dintre acestea este o măsurare liniară, spunem că unitățile de volum sunt derivate din unitățile de lungime. O unitate de volum este metrul cub \ (\ left (\ text ^ 3 \ right) \), care este volumul ocupat de un cub care măsoară \ (1 \: \ text \) de fiecare parte. Acest volum foarte mare nu este foarte convenabil pentru utilizarea tipică într-un laborator de chimie. Un litru \ (\ left (\ text \ right) \) este volumul unui cub care măsoară \ (10 ​​\: \ text \) \ (\ left (1 \: \ text \ right) \) pe fiecare latură. Un litru este astfel egal cu ambele \ (1000 \: \ text ^ 3 \) \ (\ left (10 \: \ text \ times 10 \: \ text \ times 10 \: \ text \ right) \) și cu \ (1 \: \ text ^ 3 \). O unitate de volum mai mică care este utilizată în mod obișnuit este mililitrul (\ (\ text \) - notați capitalul \ (\ text \) care este o practică standard). Un mililitru este volumul unui cub care măsoară \ (1 \: \ text \) pe fiecare parte. Prin urmare, un mililitru este egal cu un centimetru cub \ (\ left (\ text ^ 3 \ right) \). Există \ (1000 \: \ text \) în \ (1 \: \ text \), ceea ce înseamnă că există \ (1000 \: \ text ^ 3 \) în \ (1 \: \ text ^ 3 \).

Echivalenți aproximativi la unele unități SI

  • 1 m2 ≈ 39,36 in. ≈ 3,28 ft ≈ 1,09 yd
  • 1 in. ≈ 2,54 cm
  • 0,62 mi
  • 1 kg ≈ 2,20 lb
  • 1 lb ≈ 454 g
  • 1 L ≈ 1,06 qt
  • 1 qt ≈ 0,946 L

O altă definiție a litrului este o zecime de metru cub. Deoarece o zecime de metru are 10 cm, atunci un litru este egal cu 1.000 cm 3 (Figura \ (\ PageIndex \)). Deoarece 1 L este egal cu 1.000 mL, concluzionăm că 1 mL este egal cu 1 cm 3; astfel, aceste unități sunt interschimbabile.

Figura \ (\ PageIndex \): Unități de volum. (a) Volumele relative sunt prezentate pentru cuburi de 1 m 3, 1 dm 3 (1 L) și 1 cm 3 (1 mL) (nu la scară). Un litru (L) este definit ca un cub de 1 dm (1/10 dintr-un metru) pe o parte. Un mililitru (mL), 1/1000 dintr-un litru, este egal cu 1 centimetru cub. (b) Diametrul unui centimetru este comparat în raport cu lungimea muchiei unui cub de 1 cm 3 (1-mL). (CC BY 4.0; OpenStax)

Unitățile nu numai că sunt înmulțite împreună, dar și pot fi împărțite. De exemplu, dacă călătoriți la un metru pentru fiecare secundă de timp scurs, viteza dvs. este de 1 metru pe secundă sau 1 m/s. Cuvântul per implică împărțirea, deci viteza este determinată prin împărțirea unei cantități de distanță la o cantitate de timp. Alte unități de viteză includ kilometri pe oră (km/h) sau chiar micrometri pe nanosecundă (μm/ns). Mai târziu, vom vedea alte unități derivate care pot fi exprimate ca fracții.

Chei de luat masa

  • Masa este o măsură a cantității de materie pe care o conține un obiect.
  • Greutatea este o măsură a forței care este egală cu atracția gravitațională asupra unui obiect.
  • Masa este independentă de locație, în timp ce greutatea depinde de locație.
  • Unitățile pot fi înmulțite și împărțite pentru a genera noi unități pentru cantități precum litrul pentru voume

Colaboratori și atribuții

Fundația CK-12 de Sharon Bewick, Richard Parsons, Therese Forsythe, Shonna Robinson și Jean Dupon.