Võime teisendada massi, tiheduse ja mahuühikute vahel on üks põhilisi oskusi, mis on vajalikud füüsika ja keemia põhiprobleemide lahendamiseks. Massil on SI-ühikute süsteemis, mida selliste probleemide lahendamisel kasutatakse vaikimisi kogu maailmas, kilogrammi (kg) ühikuid ja nende tuletisi, samas kui mahu ühikud on kuupmeetrites või m3, mõõtur on SI pikkuse ühik. Vastavalt väljendatakse tihedust, mis on mass ruumalaühiku kohta, sageli kilogrammides3. Kuna igapäevastes katsetes ja mõõtmistes on kogused sageli väiksemad, on tüüpiline näha tihedust väljendatuna g / cm3või gm / ml (milliliiter on määratletud kuupsentimeetrina). Üks kg / m3 on võrdne 1000 g / cm33.
Massi tuletamine köitest
Oletame, et teile antakse aine teadaolev maht (vesi või mõni muu vedelik, metall või muu, mille eeldatavalt on aine ühtlane või peaaegu ühtlane jaotumine) ja teil palutakse arvutada selle mass. Selleks peate ülaltoodud seoste põhjal teadma aine tihedust ja ainult selle tihedust.
Kuna tihedus (ρ) on mass (m) jagatud mahuga (V), siis mass võrdub tiheduse ja mahu korrutisega:
\ rho = \ frac {m} {V}
Niisiis
m = \ rho V
Tihedus reaalses maailmas
Erinevad veebitabelid sisaldavad tavaliste ainete tihedust. Näiteks tavalise vee temperatuur 4 ° C on tihedus 1000 kg / m3 või 1 g / ml, jälle definitsiooni järgi. Õlid on vähem tihedad kui vesi, mistõttu ujub itaaliapärase salatikastme õlikomponent segu kohale. Piima, mis koosneb peaaegu täielikult veest, kuid sisaldab suhkruid, valke ja (tavaliselt) rasvu, tihedus on 1,03 korda suurem kui vees.
Metallid on reeglina märgatavalt tihedamad kui vedelikud ja varieeruvad suuresti. Näiteks kulla tihedus on 19,3 g / ml. See tähendab, et 1 m3 kullast on mass:
m = 1000 \ korda19,3 = 19 300 \ tekst {kg}
Kuna 1 kg = 2,204 naela, oleks osa kullast üks meeter üks meeter meeter (umbes väikese laua suurune) massiks 42 537 naela, mis ületab 21 tonni.
Rakendused
Kuna tänapäevane merelaev on valmistatud peamiselt metallist, siis kuidas see hõljub? Et midagi vees hõljuks, peab selle mass olema väiksem kui vee, mille ta välja tõrjub. See saavutatakse kogu laeva ehituses sisalduva tühja ruumi, näiteks laeva kere kihtide vahelise ruumi tagajärjel. Kui metallist paat, näiteks kanuu, pannakse vette, siis seealgabvajuma, sest tahke metall on see, mis veega kõigepealt kokku puutub. Aga kunaüldiseltkanuu tihedus on väiksem kui samaväärse veekoguse korral, isegi kui sinna on lisatud üks või kaks reisijat, jääb suurem osa veepinnast kõrgemale.