Tihedus (D) on suurus, mis on määratletud massina (m) mahuühiku (v) kohta: D = m ÷ v. Kuna need kolm kogust on omavahel seotud, võite neist ühe leida, kui teate kahte teist. See on kasulikum, kui see kõlab, sest tihedus on sageli teadaolev kogus, mille saate üles otsida, eeldades, et teate materjali koostist.
Tahkete esemete arvutused on lihtsad, kuid vedelike puhul lähevad asjad keerulisemaks, kus tihedus muutub koos temperatuuriga ja gaaside puhul, mille tihedus sõltub temperatuurist ja surve.
Kasutage järjepidevaid ühikuid
Tiheduse, massi ja mahu võrrand on lihtne ja võimaldab teil arvutada materjali tiheduse, kui mõõdate selle massi ja mahtu. Ainus hoiatus on see, et mõõtmised tuleb teha samas süsteemis.
Näiteks kui mõõdate massi kilogrammides, peaksite mõõtma mahtu kuupmeetrites ja kui mõõta mahtu kvartalites, peaksite mõõtma ka kilo. Kolm süsteemi, mida tõenäoliselt kasutate, on CGS (sentimeetrid, grammid, sekundid), MKS (meetrid, kilogrammid, sekundid) ja British Imperial. Nendes kolmes süsteemis on kõige sagedamini kasutatavad tiheduse ühikud:
- CGS: gramm / kuupsentimeeter või gramm / milliliiter
- MKS: kilogramm / kuupmeeter
- Briti: naela / kuupjalg
Tiheduse, massi ja mahu kalkulaatori kasutamine
Näide: Oletame, et teil on keeduklaas salapärast vesilahust. Selle tiheduse arvutamine ja võrdlemine puhta veega võib aidata selle koostist kindlaks teha.
Arvutage lahuse maht, mõõtes keeduklaasi mõõtmed ja vedeliku taseme, ning leiate, et selle maht on 355 ml. Kuna milliliiter on kuupsentimeeter, peaksite massi leidma grammides. Leiate, et see on 372 g.
Tihedus on siis 372 gm ÷ 355 ml = 1,05 g / ml. See on lihtsalt veidi tihedam kui puhas vesi (1 g / ml), nii et kõik vees lahustunud aine on väikese kontsentratsiooniga.
Näide: Leiate suure umbes sfäärilise kujuga kivi ja soovite teada selle koostist. Selle tiheduse leidmine aitab teil seda kindlaks teha.
Arvutage kivimi maht, mõõtes selle läbimõõtu ja jagades kahega, et leida selle raadius (r).
Sfääri maht on 4 / 3πr3, nii et kui kivi raadius on 10 tolli, on selle maht 418,67 kuupmeetrit.
Teisendage kuupjalgadeks, korrutades 0,00057-ga. Tulemuseks on 0,239 kuupmeetrit.
Kui kivi kaalub 40 naela, on selle tihedus 40 lb / 0,239 jalga3 = 167. 36 naela / jalga3. See on graniidi tihedusele väga lähedal, seega on kivim tahke graniit.
Tihedustabelite kasutamine
Kui teil on mõni tuntud materjalist objekt, saate selle tiheduse tabelist otsida. See teave võimaldab teil kaaluda selle mahtu. Kui teate juba selle mahtu, saate selle massi arvutada. Tiheduse, massi ja mahu kalkulaatori kasutamine nõuab lihtsalt tiheduse võrrandi ümberkorraldamist, et väljendada soovitud parameetrit ülejäänud kahe osas.
Näide: Oletame, et teil on kuldkuju ja soovite leida selle mahu.
D = m ÷ v, nii v = m ÷ D
Kuju kaalub 2 kg. Tabelist leiate kulla tiheduse umbes 19 300 kg / m3.
Arvude ühendamisel leiad, et maht on 2 kg ÷ 19 300 kg / m3 = 0,0001 m3 ehk umbes kümnendik liitrist.
Näide: Kui palju kaalub milliliiter elavhõbedat?
D = m ÷ v, nii m = Dv
Elavhõbeda tihedus on 13,6 g / ml, seega 1 ml mahu mass on 13,6 grammi.