Imagina que eres un extraterrestre que acaba de aterrizar aquí desde un planeta lejano y descubrió a los terrícolas discutiendo un concepto llamado Gravedad específica. Si tuviera acceso a un diccionario típico de la Tierra (y si viajó muchos billones de millas para llegar aquí, probablemente se tomó el tiempo para revisar los idiomas locales y costumbres) y buscó cada una de estas palabras de forma independiente, sería justo que asumiera que tiene algo que ver con un tipo particular de atracción de un objeto masivo.
En cambio, aprenderá rápidamente que el término tiene mucho más que ver con la cantidad familiar llamada densidad que tiene que ver con la gravedad, aunque hay una conexión no trivial. La razón por la que el término incluso existe en la ciencia física es debido a la enorme variedad de aplicaciones de ese único recurso líquido que es a la vez más abundante y más vital que cualquier otro en Tierra agua.
Definición de masa y volumen
Masa (abreviado metro en ecuaciones de física) es una cantidad fundamental en física que denota la existencia de materia. Una forma de considerar la materia es que posee inercia; otra es que la gravedad actúa para acelerar masas, pero no fotones sin masa, o "paquetes" de luz (hace un un poquito, pero esto solo se nota realmente en la vecindad de los agujeros negros, donde los efectos relativistas son importante). La unidad SI (métrica) es la
kilogramo (kg).Volumen (V) representa una cantidad de espacio tridimensional cerrado en forma regular o irregular. Se basa en la unidad fundamental de longitud, la metro (m). Dado que se requieren tres dimensiones, la unidad estándar de volumen correspondiente es metros cúbicos (m3).
Masa vs. Peso
Acabas de aprender que la gravedad afecta a las masas. Cuando esto sucede, crea una fuerza, que en la Tierra se conoce como peso. El valor de la aceleración de la gravedad. gramo en la superficie de la Tierra es de 9,8 m / s2, por lo que una masa de 10 kg tendría un peso de 10 kg × 9,8 m / s2 = 98 kg m / s2. Esta unidad se llama newton (N).
Cuando pesa un objeto, devuelve un número en libras o kilogramos, que representar unidades de peso. En realidad, la escala mide el peso del número de kilogramos que se muestra en la Tierra pero contándote el resultado en masa. Es decir, la distinción entre masa y peso se incluye en la construcción de las escalas terrestres cotidianas.
Densidad y gravedad específica
Densidad (denotado por ρ, la letra griega rho) es simplemente volumen dividido en masa, con las unidades correspondientes. En símbolos:
ρ = \ frac {m} {V}
Es importante destacar que la unidad de masa se eligió originalmente para que correspondiera a la cantidad que poseía un volumen de 1 L (1,000 mL, o equivalentemente, 1,000 centímetros cúbicos) de agua. Tenga en cuenta que 1 L es solo 1/1000 de un m3, por lo que la última unidad, aunque "estándar", no se utiliza con frecuencia en experimentos de laboratorio. Por tanto, 1 kg de agua = "exactamente" 1 L de volumen.
El problema con esto es que la densidad del agua fluctúa ligeramente en el rango de temperaturas entre congelación y ebullición, por lo que este valor de hecho no es constante y es sólo muy cerca de 1.000.
Conversión de densidad a gravedad específica
La gravedad específica (SG) es mucho más simple de lo que usted y sus amigos extraterrestres esperaban: es solo la relación entre la densidad de un objeto dado y la densidad del agua. a una temperatura específica. La gravedad específica no tiene unidades. Su utilidad radica en el hecho de que la densidad de algunos objetos cambia con la temperatura de manera diferente a la del agua, por lo que el uso de SG permite un pequeño factor de corrección.
Ejemplo: Supongamos que tiene una muestra de hierro, que tiene una densidad indicada de 7.850 kg / m3. ¿Cuál es la gravedad específica del hierro en un entorno donde ρagua = 997 kg / m3?
Para resolverlo, solo divide 7,850 kg / m3 por 997 kg / m3 Llegar:
\ begin {alineado} SG & = \ frac {7850 \ text {kg / m} ^ 3} {997 \ text {kg / m} ^ 3} \\ & = 7873 \ end {alineado}
Por el contrario, si necesita una calculadora de gravedad específica a densidad, puede simplemente multiplicar la gravedad específica por la densidad del agua a la temperatura correspondiente. Así que ahora, si alguna vez se le pide que calcule la densidad a partir de la gravedad específica, ¡su viaje intergaláctico valió la pena!