Specifik tyngdekraft er en størrelse, der sammenligner et stofs tæthed med vandets. Mere specifikt er densitet densiteten af stoffet divideret med densiteten af vand. Det er et dimensionsløst forhold, som du kan bruge til at finde volumenet af et fast stof eller en væske, hvis du kender dets vægt.
Antag for eksempel, at du vejer en prøve maling, og at du vil vide lydstyrken. Du kan slå op på malingens egenvægt online, gange det med tætheden af vand, og det giver dig malingens tæthed. Dette er især let at gøre i CGS-målesystemet (centimeter, gram, sekunder), fordi tætheden af vand er 1 g / cm3. I disse enheder er malingens egenvægt - eller ethvert andet stof - det samme antal som dens densitet. I andre enheder er tallene forskellige.
Når du først har kendt malingens tæthed, er resten let. Massefylde (∂) defineres som masse (m) divideret med volumen (V): ∂ = m/V. Du kender massen fra at have vejet prøven, og du kender densiteten, så du kan beregne lydstyrken. Ting bliver komplicerede, hvis du vejer i pund og vil have volumen i liter. At gå fra pund til liter involverer to forskellige målesystemer og nogle rodede konverteringer.
Specifik tyngdekraft afhænger ikke af målesystemet
Definitionen af den specifikke tyngdekraft er densiteten af et stof divideret med vandtætheden. Der er ingen specifik tyngdekraftenheder, fordi enhederne annullerer, når de uddeler. Med andre ord er den specifikke tyngdekraft et dimensionsløst forhold, og det forbliver det samme uanset hvilke enheder du bruger til at måle densitet.
For at bekræfte dette skal du overveje benzin. I MKS-systemet (meter, kg, sekunder) er dens mindste tæthed omkring 720 kg / m3, og i disse enheder er tætheden af vand ca. 1.000 kg / m3. Det gør den specifikke tyngdekraft for benzin 0,72. I kejserlige enheder er den mindste tæthed af benzin 45 lb / ft3, og tætheden af vand er 62,4 lb / ft3. At dele disse tal giver det samme forhold: 0,72.
Brug af den specifikke tyngdekraft af maling til at finde dens volumen
Malingsprodukter adskiller sig, men i gennemsnit er malingens egenvægt ca. 1,2. Antag, at du vejer en prøve af resterende maling, du har i en spand, og finder den vejer 20 pund. Hvordan beregner man dets volumen i liter?
Vægt er ikke det samme som masse, og det kejserlige system har forskellige enheder for disse mængder. Vægt måles i pund, hvilket er en kraftenhed, og masse måles i snegle. For at finde malingens masse i snegle skal du dele vægten med accelerationen på grund af tyngdekraften, som er 32,2 ft / s2. Derfor er 20 kg = 0,62 snegle, hvilket er massen af den maling, du har ved hånden (med to decimaler). Konverter dette nu til kg ved hjælp af konvertering 1 slug = 14,59 kg. Du har 9,06 kg maling.
Alternativt kan du blot bruge konverteringen 1 lb = 0,45 kg, men det er for let, ikke?
Hvis malingens tæthed er ∂s, er densiteten af vand ∂w og malingens egenvægt er SGs, derefter:
SGs = ∂s/∂w.
Malingens egenvægt er 1,2, og vandtætheden er 1.000 kg / m3. Omarrangere ligningen, du skal løse ∂s --> ∂s = SGs × ∂w og sæt numrene i for at få tætheden af maling:
∂s = 1.200 kg / m3.
Densitet er masse / volumen (∂ = m/V). Du kender malingens tæthed, og du kender dens masse, så du kan finde lydstyrken efter omarrangering af ligningen:
V = m/∂ = (9,06 kg) ÷ (1.200 kg / m3) = 0,00755 m3.
En kubikmeter = 1.000 liter, så mængden af maling, du har i beholderen, er 7,55 liter.