Способността за преобразуване между единици за маса, плътност и обем е едно от основните умения, необходими за решаване на основни проблеми във физиката и химията. Масата, в системата SI на мерните единици, използвани по подразбиране по целия свят за решаване на такива проблеми, има единици килограми (kg) и техните производни, докато обемът има единици куб.3, измервателят е единица за дължина SI. Съответно, плътността, която е маса на единица обем, често се изразява в kg / m3. Тъй като количествата често са по-малки при ежедневни експерименти и измервания, типично е да се види плътност, изразена в g / cm3, или gm / ml (милилитър се определя като кубичен сантиметър). Един kg / m3 е равно на 1000 g / cm3.
Извличане на маса от том
Да кажем, че ви е даден известен обем от вещество (вода или друга течност, метал или нещо друго, за което се предполага, че има равномерно или почти равномерно разпределение на материята) и сте помолени да изчислите масата му. За да направите това, въз основа на връзките, установени по-горе, трябва да знаете плътността на веществото и само неговата плътност.
Тъй като плътността (ρ) е маса (м) разделено на обем (V), тогава масата е равна на плътност по обем:
\ rho = \ frac {m} {V}
Така
m = \ rho V
Плътности в реалния свят
Различни онлайн таблици включват плътността на обикновените вещества. Например обикновената вода с температура 4 ° C има плътност от 1000 kg / m3 или 1 g / ml, отново по дефиниция. Маслата са по-малко плътни от водата, поради което масленият компонент на дресинга за салата като италиански плува до върха на сместа. Млякото, което се състои почти изцяло от вода, но включва захари, протеини и (обикновено) мазнини, има плътност 1,03 пъти по-голяма от тази на водата.
По правило металите са значително по-плътни от течностите и се различават значително от един до друг. Златото например има плътност 19,3 g / ml. Това означава, че 1 m3 на златото има маса:
m = 1000 \ пъти19,3 = 19,300 \ текст {kg}
Тъй като 1 kg = 2.204 lb, част от златото един метър на метър на един метър (приблизително колкото малка маса) ще има маса от 42 537 паунда, над 21 тона.
Приложения
Тъй като съвременният морски кораб е направен предимно от метал, как плава? За да плава нещо във вода, то трябва да има по-малка маса от водата, която измества. Това се постига в резултат на цялото празно пространство, включено в конструкцията на кораба, като пространството между слоевете на корабния корпус. Когато метална лодка като кану се постави във вода, тязапочвада потъне, защото твърдият метал е първият, който контактува с водата. Но тъй катокато цялоплътността на кануто е по-малка от тази на еквивалентен обем вода, дори при добавяне на един или двама пътници, по-голямата част остава над повърхността на водата.