Công cụ này dùng để làm gì
Công cụ giải phương trình trọng lượng cơ bản \(W = m \cdot g\), vốn là một ứng dụng trực tiếp của định luật II Newton (\(F = ma\)). Trong đó W là trọng lượng – lực hấp dẫn tác dụng lên vật, m là khối lượng, còn g là gia tốc trọng trường tại nơi đó. Chỉ cần biết hai trong ba đại lượng này, máy tính sẽ tìm ra đại lượng còn lại, đồng thời cho phép chọn và chuyển đổi đơn vị thoải mái. Đây là một công cụ vật lý và chuyển đổi đơn vị thuần túy, nên áp dụng được ở mọi nơi mà không phụ thuộc vào quy định riêng của quốc gia nào.
Cách sử dụng
Trước tiên, hãy chọn đại lượng bạn muốn tìm: trọng lượng, khối lượng hay trọng lực. Sau đó nhập hai giá trị đã biết và chọn đơn vị tương ứng cho từng giá trị (newton, pound-force, kilogram-force; kilôgam, pound, ounce; mét trên giây bình phương, foot trên giây bình phương, v.v.). Giá trị trọng lực mặc định là gia tốc trọng trường tiêu chuẩn \(9{,}80665 \ \text{m/s}^2\). Bạn có thể chọn "tự động" cho số chữ số có nghĩa để giữ độ chính xác tối đa, hoặc chọn từ 3 đến 9 để làm tròn kết quả hiển thị.
Giải thích công thức
Mọi giá trị nhập vào trước tiên được quy đổi về đơn vị cơ bản hệ SI: trọng lượng về newton, khối lượng về kilôgam, trọng lực về mét trên giây bình phương. Sau đó đại lượng chưa biết được tính theo SI:
$$W = m \cdot g, \quad m = \frac{W}{g}, \quad g = \frac{W}{m}$$Cuối cùng, kết quả SI được chuyển ngược về đơn vị đầu ra mà bạn đã chọn. Vì một newton chính là \(\text{kg} \cdot \text{m/s}^2\), nên các đơn vị luôn nhất quán trong suốt quá trình tính.
Ví dụ minh họa
Một vật nặng 10 kg ở gia tốc trọng trường tiêu chuẩn:
$$W = 10 \ \text{kg} \times 9{,}80665 \ \text{m/s}^2 = 98{,}0665 \ \text{N}$$Quy ra pound-force:
$$\frac{98{,}0665}{4{,}4482216} = 22{,}0463 \ \text{lbf}$$Ngược lại, một lực 50 N tại \(g = 9{,}80665\) sẽ cho
$$m = \frac{50}{9{,}80665} = 5{,}09858 \ \text{kg}$$
Câu hỏi thường gặp
Khối lượng có giống trọng lượng không? Không. Khối lượng (kg) đo lượng vật chất có trong vật và không bao giờ thay đổi; còn trọng lượng (N) là lực hấp dẫn tác dụng lên khối lượng đó và phụ thuộc vào g.
Vì sao kg và kgf lại liên quan đến nhau? Ở gia tốc trọng trường tiêu chuẩn, một vật khối lượng 1 kg có trọng lượng đúng bằng 1 kilogram-force \(= 9{,}80665 \ \text{N}\). Đó là lý do vì sao các loại cân thông thường hiển thị tiện lợi theo kg.
Gia tốc trọng trường trên Mặt Trăng là bao nhiêu? Khoảng \(1{,}62 \ \text{m/s}^2\), tức bằng chừng một phần sáu so với Trái Đất, nên cùng một khối lượng sẽ chỉ nặng khoảng một phần sáu.
