質量、密度、体積の単位を変換する機能は、物理学と化学の基本的な問題を解決するために必要な基本的なスキルの1つです。 このような問題を解決するために世界中でデフォルトで使用されている単位系のSIシステムでは、質量はキログラム(kg)とその派生単位を持ちますが、体積は立方メートルまたはmの単位を持ちます。3、メートルは長さのSI単位です。 同様に、単位体積あたりの質量である密度は、kg / mで表されることがよくあります。3. 日常の実験や測定では量が少ないことが多いため、密度はg / cmで表されるのが一般的です。3、またはgm / ml(ミリリットルは立方センチメートルとして定義されます)。 1 kg / m3 1,000g / cmに等しい3.
体積から質量を導出する
既知の量の物質(水またはその他の流体、金属、または物質の分布が均一またはほぼ均一であると想定されるその他のもの)が与えられ、その質量を計算するように求められたとします。 これを行うには、上記で確立された関係に基づいて、物質の密度とその密度のみを知る必要があります。
密度以来(ρ)は質量(m)ボリュームで割った値(V)、質量は密度と体積の積に等しくなります。
\ rho = \ frac {m} {V}
そう
m = \ rho V
実世界の密度
さまざまなオンライン表には、一般的な物質の密度が含まれています。 たとえば、4°Cの温度の普通の水は1,000 kg / mの密度を持っています3 または1g / ml、これも定義上。 油は水よりも密度が低いため、イタリアンのようなサラダドレッシングの油成分が混合物の上部に浮かんでいます。 ミルクはほぼ完全に水で構成されていますが、糖、タンパク質、および(通常)脂肪を含み、水の密度の1.03倍です。
金属は原則として液体よりも著しく密度が高く、次から次へと大きく異なります。 たとえば、金の密度は19.3 g / mlです。 これは1メートルを意味します3 金の質量は次のとおりです。
m = 1000 \ times19.3 = 19,300 \ text {kg}
1 kg = 2.204 lbなので、1メートル×1メートル×1メートルの金の部分(小さめのテーブルのサイズ程度)の質量は42,537ポンドで、21トンを超えます。
アプリケーション
現代の操船船は主に金属でできているのですが、どのように浮かんでいますか? 何かが水に浮くためには、それが移動する水よりも質量が小さくなければなりません。 これは、船体の層間のスペースなど、船の構造に含まれるすべての空きスペースの結果として実現されます。 カヌーなどの金属製のボートを水中に置くと、
始まります固体の金属が最初に水に接触するので沈む。 しかし、全体カヌーの密度は、1人または2人の乗客を追加しても、同等の量の水の密度よりも低く、そのほとんどは水面上にとどまります。