Comment calculer le poids du sable

Le sable est un mélange de plusieurs types de minéraux, qui ont été usés au fil du temps par le vent et l'eau. Les propriétés du sable changent selon la partie du monde où il se trouve. Le sable est souvent composé de très petits morceaux de minéraux comme le quartz ou le gypse, mais peut aussi contenir de petits morceaux de matière organique comme des coquillages.

Afin de calculer le poids unitaire du sable, nous avons besoin de connaître certaines informations, telles que le volume d'une unité de sable, la composition du sable et les densités massiques de chaque composant. Un calculateur de poids de sable prendrait alors en compte la composition du sable, pour calculer un poids unitaire.

• Pour calculer le poids du sable, vous devez déterminer le volume de chaque minéral dans le sable, multiplier le volume par la masse volumique. Ensuite, vous pouvez multiplier les masses de chaque minéral composant par l'accélération locale de la gravité, pour déterminer le poids du sable.

Prenons un exemple pour déterminer un poids unitaire de sable, si nous définissons une unité comme un mètre cube de sable.

Étant donné que le sable est composé de plusieurs types de minéraux différents, nous devons déterminer le pourcentage de composition de chaque minéral dans le sable.

Prenons le sable vert, que l'on trouve à Papakolea Beach à Hawaï. Il est en grande partie composé de petits morceaux d'olivine mélangés à une petite quantité de basalte. Pour cet exemple rapide, estimons qu'un mètre cube de sable vert contient environ 92 pour cent d'olivine et 8 pour cent de basalte. Cela signifie qu'il y a 0,92 mètre cube d'olivine et 0,08 mètre cube de basalte dans notre unité de sable.

Ensuite, nous avons besoin de la densité de masse des deux minéraux, qui nous indiquera la masse de chaque minéral dans le volume qu'il occupe. La masse volumique moyenne de l'olivine est d'environ 3,8 g/cm³, et la densité massique moyenne du basalte est d'environ 3,0 g/cm³.

La masse de chaque composant est le volume de chacun multiplié par sa densité. Mais n'oubliez pas de vérifier les unités et de convertir en cas de besoin !

La masse de l'olivine est

En kilogrammes, nous avons 3 496 kg.

De même, pour le basalte,

En kilogrammes, la masse totale du mélange d'olivine et de basalte est de 3 736 kg.

Le poids est techniquement la masse multipliée par l'accélération de la pesanteur: 3 736 kg×9,8 m/s² = 36 612,8 N. En tonnes métriques (9806,65 N = 1 tonne métrique), cela représente environ 3,7 tonnes métriques de sable.

Dans de nombreux cas, vous aurez vraiment besoin de la masse du sable, mais vous pouvez toujours la convertir en poids (la force due à la gravité terrestre agissant sur la masse) en multipliant par 9,8 m/s² accélération due à la pesanteur.

Parce que le sable est un terme général qui décrit une substance constituée de petits grains de plusieurs matériaux, nous pourrions appliquer la méthode ci-dessus à toute substance similaire.

Les informations générales dont vous avez besoin pour calculer la masse ou le poids d'une substance sont :

1. Quels sont les matériaux constitutifs de la substance? Dans l'exemple du sable, nous avons supposé qu'il s'agissait d'un mélange des minéraux olivine et basalte. Pour d'autres types de sable, vous pouvez avoir des mélanges de quarts, de gypse ou de silice.
2. Quel est le pourcentage volumétrique de chaque matériau constitutif dans une unité de la substance? Il peut s'agir d'informations que vous pouvez estimer, ou elles peuvent être fournies.
3. Quelles sont les masses volumiques (ou densité) des matériaux constitutifs?
4. A partir du volume et des densités massiques, déterminez la masse de chaque matériau. Additionnez les masses pour obtenir la masse totale de la substance, qui est proportionnelle au poids total.

Cette méthode peut même être généralisée à d'autres types de substances et de solides, ainsi qu'aux liquides et aux gaz.