وزن الوحدة هو واحد من عدد من مصطلحات الفيزياء الأساسية ذات الصلة التي تقود بعض الطلاب إلى الارتباك. وتسمى أيضاوزن محدد، وزن الوحدة هو في عائلة من المصطلحات التي ، على نحو فضفاض ، تحدد وترتبطبحجم (أربعة حجمالخامس), كمية (كتلة)، تركيز (كثافة) وفرض (وزن)، جنبا إلى جنب معجاذبية معينة.
معظم الالتباس حول المصطلح الأنسب لحالة جسدية معينة ينبع من المعادلة الشائعة وغير الصحيحة للكتلة والوزن ، وهي نقطة يتم تناولها لاحقًا في هذه المقالة في التفاصيل.
الوزن هو نتاج الكتلة ، وهي الكمية التي تصف ببساطة مقدار "المواد" الذرية والجزيئية الموجودة ، والتسارع الناتج عنالجاذبية، التي تحتوي على وحدات م / ث2.
تحديد وزن الوحدة
وزن الوحدة ، الذي يتم تعيينه عادةً بالحرف اليوناني جاما (γ) هو الوزن ببساطةدبليولكل وحدة حجمالخامسمن مادة فيها المادة ، أو الكتلةممن المفترض أن تكون موزعة بشكل موحد. أي الكثافة - تُعرّف على أنها الكتلة مقسومة على الحجم ، ويمثلها الحرف اليوناني rho (ρ) - في تمثل أي نقطة تم اختيارها عشوائيًا داخل المادة كثافة العينة بأكملها بدرجة عالية الاخلاص.
حيثدبليوγ = مزو γ =دبليو/V,:
\ gamma = \ frac {mg} {V} = \ rho g
- وحدات SI N / m3.
لماذا ليس فقط الكثافة؟
على السطح ، من الصعب معرفة سبب الحاجة إلى وزن الوحدة ، لأنه يبدو أنه يأخذ الكثافة ويضربها في الجاذبية. لكنها مفيدة لعدة أسباب. لشيء واحد ، على الرغم من قيمةزعادة ما يتم التعامل معها على أنها ثابتة لمشاكل الأرض ، في الواقع تتناقص قيمتها مع زيادة المسافة من الأرض ، وإن كان ذلك ببطء شديد.
أيضًا ، بعض المنتجات المباعة حسب وزن الوحدة لا تتمتع دائمًا بنفس الكثافة. قد تكون الشحنات المختلفة من نفس النوع من الخرسانة أكثر أو أقل كثافة بسبب ترسب المحتويات أثناء النقل أو نتيجة اختلافات الضغط. في أي حال ، عندما تكون هناك حاجة إلى مستوى جراحي أكثر دقة بحيث يكون مجرد كثافة ، يمكن أن يكون وزن الوحدة في متناول اليد.
تلك الجنيهات المزعجة
ربما تساءلت الآن عن سبب وجود وحدات منفصلة للكتلة (كجم) والوزن (N) في أرطال النظام المتري (رطل أو رطل) ، بينما في النظام الإمبراطوري أو "التقليدي" ، يبدو أن فكرة الكتلة قد تم ابتلاعها في تعريف الجنيه ، وهو ، من الناحية النظرية ، وحدة من وزن.
ربما قيل لك أن 2.204 رطل يساوي 1 كيلوجرام أو أن 1 رطل يساوي 0.454 كجم ، لكن ما يعنيه هذا حقًا هي أن قوة مقدارها 2.204 رطل ناتجة عن ضرب كتلة الجسم في القيمة المحلية للجاذبية في بعض الوحدات أو اخر.
وحدة تسمىسبيكة، تساوي 32.17 "رطل كتلة" أو 14.6 كجم ، يمكن استخدامها للتحويل بين أرطال بالمعنى المعتاد (القوة) و أرطال بالمعنى الشامل ، ولكن بالنسبة للجزء الأكبر ، من الأفضل تجنب المشكلة والالتزام بالمقياس النظام.
حاسبة وزن الوحدة
التربة منتج يباع عادة حسب وزن الوحدة. تتكون التربة من الأوساخ والماء والمواد العضوية. الوزن الوحدة الجافةمن التربة هو رقم مفيد حيث يمكن استخدامه لوضع معيار بيع بين المشتري وبائع التربة. يمكن قياسه بعد أن تمتلئ "المساحات الفارغة" من التربة (والتي تشبه نوعًا ما الثقوب في الإسفنج) بالهواء ، دون أي ماء متبقي.
صيغة وزن الوحدة الجافة هي
\ gamma_D = \ frac {W_s} {V_ {tot}}