Πώς να υπολογίσετε το βάρος της άμμου

Η άμμος είναι ένα μείγμα διαφόρων τύπων ορυκτών, τα οποία έχουν φθαρεί με την πάροδο του χρόνου από τον άνεμο και το νερό. Οι ιδιότητες της άμμου αλλάζουν ανάλογα με το μέρος του κόσμου όπου βρίσκεται. Η άμμος αποτελείται συχνά από πολύ μικρά κομμάτια ορυκτών, όπως χαλαζία ή γύψο, αλλά μπορεί επίσης να έχει μικρά κομμάτια οργανικού υλικού όπως κοχύλια.

Για τον υπολογισμό του μοναδιαίου βάρους της άμμου, πρέπει να γνωρίζουμε ορισμένες πληροφορίες, όπως ο όγκος μιας μονάδας άμμου, η σύνθεση της άμμου και οι πυκνότητες μάζας κάθε συστατικού. Ένας υπολογιστής βάρους άμμου στη συνέχεια θα λάβει υπόψη τη σύνθεση της άμμου, για να υπολογίσει ένα μοναδιαίο βάρος.

• Για να υπολογίσετε το βάρος της άμμου, πρέπει να προσδιορίσετε τον όγκο κάθε ορυκτού στην άμμο, πολλαπλασιάζοντας τον όγκο με την πυκνότητα μάζας. Στη συνέχεια, μπορείτε να πολλαπλασιάσετε τις μάζες κάθε συστατικού ορυκτού με την τοπική επιτάχυνση της βαρύτητας, για να προσδιορίσετε το βάρος της άμμου.

Ας δούμε ένα παράδειγμα για να προσδιορίσουμε ένα μοναδιαίο βάρος άμμου, αν ορίσουμε μια μονάδα ως ένα κυβικό μέτρο άμμου.

Επειδή η άμμος αποτελείται από διάφορους τύπους ορυκτών, πρέπει να προσδιορίσουμε την ποσοστιαία σύνθεση κάθε ορυκτού στην άμμο.

Ας πάρουμε την πράσινη άμμο, η οποία βρίσκεται στην παραλία Papakolea στη Χαβάη. Αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από μικρά κομμάτια ολιβίνης αναμεμιγμένα με μικρή ποσότητα βασάλτη. Για αυτό το γρήγορο παράδειγμα, ας υπολογίσουμε ότι ένα κυβικό μέτρο πράσινης άμμου είναι περίπου 92 τοις εκατό ολιβίνη και 8 τοις εκατό βασάλτη. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν 0,92 κυβικά μέτρα ολιβίνης και 0,08 κυβικά μέτρα βασάλτη, στη μονάδα άμμου μας.

Στη συνέχεια, χρειαζόμαστε την πυκνότητα μάζας και των δύο ορυκτών, η οποία θα μας πει τη μάζα κάθε ορυκτού στον όγκο που καταλαμβάνει. Η μέση πυκνότητα μάζας της ολιβίνης είναι περίπου 3,8 g / cm³, και η μέση πυκνότητα μάζας βασάλτη είναι περίπου 3,0 g / cm³.

Η μάζα κάθε συστατικού είναι ο όγκος κάθε πολλαπλασιάζεται με την πυκνότητά του. Αλλά μην ξεχάσετε να ελέγξετε μονάδες και να μετατρέψετε όταν χρειάζεται!

Η μάζα της ολιβίνης είναι

Σε κιλά, έχουμε 3.496 κιλά.

Ομοίως, για το βασάλτη,

Σε χιλιόγραμμα, η συνολική μάζα του μείγματος ολιβίνης και βασάλτη είναι 3.736 κιλά.

Το βάρος είναι τεχνικά η μάζα επί την επιτάχυνση της βαρύτητας: 3.736 kg×9,8 m / s² = 36,612,8 Β. Σε μετρικούς τόνους (9806,65 N = 1 μετρικός τόνος), αυτός είναι περίπου 3,7 μετρικοί τόνοι άμμου.

Σε πολλές περιπτώσεις, θα χρειαστείτε πραγματικά τη μάζα της άμμου, αλλά μπορείτε πάντα να το μετατρέψετε σε βάρος (η δύναμη λόγω της βαρύτητας της Γης που ενεργεί στη μάζα) πολλαπλασιάζοντας επί 9,8 m / s² επιτάχυνση λόγω βαρύτητας.

Επειδή η άμμος είναι ένας γενικός όρος που περιγράφει μια ουσία κατασκευασμένη από μικρούς κόκκους πολλών υλικών, θα μπορούσαμε να εφαρμόσουμε την παραπάνω μέθοδο σε οποιαδήποτε παρόμοια ουσία.

Οι γενικές πληροφορίες που χρειάζεστε για τον υπολογισμό της μάζας ή του βάρους μιας ουσίας είναι:

1. Ποια είναι τα συστατικά της ουσίας; Στο παράδειγμα της άμμου, υποθέσαμε ότι ήταν ένα μείγμα των ορυκτών ολιβίνης και βασαλτών. Για άλλους τύπους άμμου, μπορεί να έχετε μείγματα τεταρτημορίων, γύψου ή σίλικα.
2. Ποιο είναι το ογκομετρικό ποσοστό κάθε συστατικού υλικού σε μία μονάδα της ουσίας; Αυτό μπορεί να είναι πληροφορίες που μπορείτε να εκτιμήσετε ή μπορεί να παρέχονται.
3. Ποιες είναι οι πυκνότητες μάζας (ή ειδικό βάρος) των συστατικών υλικών;
4. Από τον όγκο και τις πυκνότητες μάζας, προσδιορίστε τη μάζα κάθε υλικού. Αθροίστε τις μάζες για να λάβετε τη συνολική μάζα της ουσίας, η οποία είναι ανάλογη με το συνολικό βάρος.

Αυτή η μέθοδος μπορεί ακόμη και να γενικευτεί σε άλλα είδη ουσιών και στερεών, καθώς και σε υγρά και αέρια.