Πώς μπορώ να μετατρέψω το M3 σε χιλιόγραμμα;

Η ικανότητα μετατροπής μεταξύ μονάδων μάζας, πυκνότητας και όγκου είναι μία από τις βασικές δεξιότητες που απαιτούνται για την επίλυση βασικών προβλημάτων στη φυσική και τη χημεία. Η μάζα, στο σύστημα SI των μονάδων που χρησιμοποιούνται από προεπιλογή παγκοσμίως για την επίλυση τέτοιων προβλημάτων, έχει μονάδες χιλιογράμμων (kg) και παραγώγων αυτών, ενώ ο όγκος έχει μονάδες μέτρων σε κύβους, ή m³, ο μετρητής είναι η μονάδα μήκους SI. Αντίστοιχα, η πυκνότητα, η οποία είναι μάζα ανά μονάδα όγκου, εκφράζεται συχνά σε kg / m³. Επειδή οι ποσότητες είναι συχνά μικρότερες σε καθημερινά πειράματα και μετρήσεις, είναι τυπικό να βλέπουμε την πυκνότητα να εκφράζεται σε g / cm³, ή gm / ml (ένα χιλιοστόλιτρο ορίζεται ως κυβικό εκατοστό). Ένα kg / m³ ισούται με 1.000 g / cm³.

Ας υποθέσουμε ότι σας έχει δοθεί ένας γνωστός όγκος μιας ουσίας (νερό ή κάποιο άλλο υγρό, ένα μέταλλο ή οτιδήποτε άλλο υποτίθεται ότι έχει ομοιόμορφη ή σχεδόν ομοιόμορφη κατανομή της ύλης) και σας ζητείται να υπολογίσετε τη μάζα της. Για να το κάνετε αυτό, βάσει των παραπάνω σχέσεων, πρέπει να γνωρίζετε την πυκνότητα της ουσίας και μόνο την πυκνότητά της.

Από την πυκνότητα (ρείναι μάζα (Μ) διαιρούμενο με τον όγκο (Β, στη συνέχεια, η μάζα ισούται με τον όγκο της πυκνότητας:

Έτσι

Διάφοροι διαδικτυακοί πίνακες περιλαμβάνουν την πυκνότητα κοινών ουσιών. Για παράδειγμα, το απλό νερό σε θερμοκρασία 4 ° C έχει πυκνότητα 1.000 kg / m³ ή 1 g / ml, και πάλι εξ ορισμού. Τα λάδια είναι λιγότερο πυκνά από το νερό, γι 'αυτό το συστατικό λαδιού μιας σαλάτας που ντύνεται σαν ιταλικά επιπλέει στην κορυφή του μείγματος. Το γάλα, το οποίο αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από νερό αλλά περιλαμβάνει σάκχαρα, πρωτεΐνες και (συνήθως) λίπη, έχει πυκνότητα 1,03 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού.

Τα μέταλλα είναι κατά κανόνα πιο πυκνά από τα υγρά και ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό από το ένα στο άλλο. Ο χρυσός, για παράδειγμα, έχει πυκνότητα 19,3 g / ml. Αυτό σημαίνει ότι 1 m³ του χρυσού έχει μια μάζα:

Δεδομένου ότι 1 κιλό = 2,204 λίβρες, ένα μέρος του χρυσού ένα μέτρο κατά ένα μέτρο από ένα μέτρο (περίπου το μέγεθος ενός μικρού πίνακα) θα έχει μάζα 42.537 λίβρες, άνω των 21 τόνων.

Δεδομένου ότι ένα σύγχρονο ναυτικό πλοίο είναι κατασκευασμένο κυρίως από μέταλλο, πώς επιπλέει; Για να επιπλέει κάτι στο νερό, πρέπει να έχει λιγότερη μάζα από το νερό που εκτοπίζει. Αυτό επιτυγχάνεται ως αποτέλεσμα όλου του κενού χώρου που περιλαμβάνεται στην κατασκευή του πλοίου, όπως ο χώρος μεταξύ των στρωμάτων του κύτους του πλοίου. Όταν ένα μεταλλικό σκάφος όπως ένα κανό τοποθετείται σε νερό, αυτόξεκινάνα βυθιστεί επειδή το στερεό μέταλλο είναι αυτό που πρώτα έρχεται σε επαφή με το νερό. Αλλά επειδή τοΣυνολικάη πυκνότητα του κανό είναι μικρότερη από εκείνη ενός ισοδύναμου όγκου νερού, ακόμη και με προσθήκη ενός ή δύο επιβατών, το μεγαλύτερο μέρος του παραμένει πάνω από την επιφάνεια του νερού.