Jak obliczyć masę z siły ciężkości? Wzór i przykłady obliczeń

Aby obliczyć masę z siły ciężkości, podziel wartość siły ciężkości przez przyspieszenie ziemskie. Wzór to: m = F_g / g. Przy obliczeniach dla powierzchni Ziemi najczęściej przyjmuje się g = 10 N/kg, dlatego w praktyce wartość siły w niutonach dzielisz przez 10. Wynik otrzymujesz w kilogramach.

Jaki jest wzór na obliczenie masy z siły ciężkości?

Siła ciężkości F_g jest siłą, z jaką Ziemia przyciąga ciało. Jej wartość podaje się w niutonach (N). Zależność między siłą ciężkości, masą i przyspieszeniem ziemskim opisuje wzór:

F_g = m · g

Po przekształceniu otrzymujemy wzór na masę:

m = F_g / g

Symbole oznaczają:

• m – masa ciała wyrażona w kilogramach (kg)
• F_g – siła ciężkości wyrażona w niutonach (N)
• g – przyspieszenie ziemskie, przyjmowane w zadaniach jako 10 N/kg, czyli 10 m/s²

Wartość g = 10 N/kg jest przybliżeniem stosowanym dla ciał znajdujących się w pobliżu powierzchni Ziemi. Jednostki N/kg i m/s² są równoważne. Po podzieleniu niutonów przez N/kg pozostaje kilogram, więc wynik ma jednostkę kg.

Jak krok po kroku obliczyć masę?

Do rozwiązania zadania potrzebujesz wartości siły ciężkości podanej w niutonach. Następnie wykonaj następujące czynności:

1. Wypisz dane z zadania, przede wszystkim wartość F_g.
2. Przyjmij przyspieszenie ziemskie g = 10 N/kg, jeśli zadanie nie podaje innej wartości.
3. Podstaw dane do wzoru m = F_g / g.
4. Wykonaj dzielenie i zapisz wynik z jednostką kg.

Przed obliczeniem sprawdź jednostki. Siła ciężkości musi być wyrażona w niutonach, a nie w kilogramach, gramach lub miliniutonach. Jeśli używasz siłomierza, jego wskazanie zwykle jest podane właśnie w N.

Przykład obliczenia masy

Siłomierz wskazuje siłę ciężkości równą 35 N. Obliczamy masę zawieszonego ciała:

Podstawiamy wartości do wzoru:

m = 35 N / 10 N/kg = 3,5 kg

Odpowiedź: masa ciała wynosi 3,5 kg. W tym obliczeniu niutony skracają się z jednostką N/kg, dlatego pozostaje kilogram.