Някога гледали ли сте нещо голямо и неживо, като боен танк или малък търговски самолет, и сте се чудили колко тежи? Ако е така, как мислите да се опитвате дори да познаете?
Мислили ли сте за термини като „тежък“, „дебел“, „лек“ и „кух“? Опитахте ли всъщност да изчислите какво означава „голямо“ с груби математически термини?
Вероятно бихте предположили, че резервоар и самолет, които изглеждаха приблизително еднакви по размер, биха били доста различни по маса (а те са), но защо?
Ако нещо от това звъни познато, това е, защото независимо дали сте го знаели или не, мозъкът ви се опитва да намери точката на пресичане на физическите величини насила на звука("размер") имасапъти поускорение на земно притегляне (тегло).
Тази точка на пресичане по време на пътуването от обема до теглото еплътност, което е пряка мярка за количеството „неща“ на единица триизмерно пространство или маса, разделена на обем.
Какво е плътност?
Плътносте присъщо (вградено) свойство на веществото, което зависи от това колко от него заема дадено количество пространство, понякога с зависимост от температурата, тъй като някои вещества, включително водата, могат да се разширяват и да се свиват с топлина и студ до различна степен градуса.
Плътността се изразява в единицимаса, разделена на обем, стандартният международен(SI) единициса килограми на кубичен ("кубичен") метър, илиkg / m3.В лабораторията мерни единици като грамове на кубичен сантиметър или g / cm3, са по-често срещани.
- Един см3 е еквивалентно на един милилитър (mL); и двете са единици за обем. В повечето химични настройки последното се предпочита.
Когато смятате даден обект за тежък, обикновено отчитате размера му. Чанта с памучни топки с размерите на спортна арена би била „тежка“. Когато се сетитевид веществокато "тежък" това, което всъщност постигате, е плътността. Това количество обикновено се определя отρ, малката гръцка буква rho.
Маса, тегло и гравитация
Докато масата не е тегло, по-масивните предмети имат пропорционално по-големи тегла порадиЗаконът за гравитацията на Нютон,
F = mg
сжбидейкиускорение поради гравитацията. жима стойност 9,8 m / s2 на земята, което означава, че придава сила от 9,8 m / s2 × 15 кг = 147 нютона (N) върху 15-килограмова (33-килограмова) скала.
Същата тази връзка предполага, че за даден обект (т.е. такъв с постоянна маса) силата, която изпитва поради гравитацията, е право пропорционална на стойността наж, което от своя страна зависи от масата на обекта, отговорен за гравитационното поле. На Луната, къдеж= 1,625 m / s2, 15-килограмова маса все още има aмасаот 15 кг, но ситеглосе намалява с коефициент от около шест: 1,625 m / s2 × 15 kg = 24,4 N.
Формула от маса до обем
Ако бъдете помолени да конвертирате kg в обем в m3 за дадено вещество ще получите число 1000 пъти по-голямо, отколкото бихте избрали да конвертирате g в обем в cm3 (или mL).
Например 1 кубичен метър вода, която има плътност точно1 кг / лпо дефиниция има маса от 1000 кг (малко над 2200 паунда) и обем, равен на 1000 л. Един g вода, от друга страна, заема само един cm3 (или mL), така че друг начин да се изрази това е1 g / ml.
Преобразуване на кг в литри
За да конвертирате kg в литри, тъй като и килограмите, и литрите са единици SI, трябва само да разделите масата на плътността. От
\ rho = m / V \ text {,} m = \ rho V \ text {и} V = m / \ rho
При преобразуване от грамове в обем вместо това се прилага същото правило, докато мерните единици са cm3 (ml).