მასალები ძირითადად სიმკვრივის საფუძველზე მოძრაობს ან იძირება. მას შემდეგ, რაც ყინულის კუბურები წყალზე ოდნავ ნაკლებად მკვრივია, ყინულის კუბურები წყალში ცურავს. მას შემდეგ, რაც ფოლადი მერკურიზე ნაკლებად მკვრივია, მაგრამ უფრო მკვრივია, ვიდრე წყალი, ფოლადის ბურთი ატარებს თხევად მერკურიში, მაგრამ წყალში იძირება. სიმკვრივის გაგება იწყება იმის გააზრებით, როგორ გამოვთვალოთ იგი.
სიმკვრივის განმარტება და ფორმულა
სიმჭიდროვე არის მასის და ობიექტის მოცულობის თანაფარდობა და, როგორც ასეთი, სიმკვრივე არის გამოანგარიშებული და არა გაზომილი მნიშვნელობა. სიმკვრივის პოვნა მოითხოვს როგორც მასის, ასევე ობიექტის მოცულობის გაზომვას. სიმკვრივე გამოიყენება მყარი, სითხეებისა და გაზების აღსაწერად.
ქიმიაში სიმკვრივის ფორმულაა სიმკვრივე მასის ტოლიმგაყოფილი მოცულობითვ. სიმჭიდროვე შეიძლება იყოს წარმოდგენილიდან ბერძნული ასოთი rho (ρ), ამიტომ ფორმულა შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:
D = \ frac {M} {V} \\ \ text {ან} \; ρ = \ frac {M} {V}
გეოლოგიაში სპეციფიკურ სიმძიმეზე მეტია გამოყენებული ვიდრე სიმჭიდროვე, მაგრამ ეს ორი ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირშია. სპეციფიკური სიმძიმე შედგება ობიექტის სიმკვრივისგან, რომელიც იყოფა წყლის სიმკვრივეზე (1,0 გ / სმ)
სიმკვრივის ერთეულები
მყარი მასალებისთვის, სიმკვრივის ერთეულები მეტრულ სისტემაში ჩვეულებრივ აცხადებენ გრამებად (მასა) კუბურ სანტიმეტრზე (მოცულობა), დაწერილი გ / სმ3. სიმკვრივე ასევე შეიძლება დაფიქსირდეს როგორც კილოგრამები კუბურ მეტრზე (კგ / მ)3), კილოგრამი კუბურ სანტიმეტრზე (კგ / სმ)3) ან გრამი კუბურ მეტრზე (გ / მ)3).
ნაკლებად ხშირად, სიმკვრივე შეიძლება დაფიქსირდეს ფუნტად (მასა) თითო კუბურ ფუტზე (მოცულობა), დაწერილი lb / ft3ფუნტი კუბურ ინჩზე (ფუნტი / წმ.)3) ან ფუნტი კუბურ ეზოზე (lb / yd)3).
სითხეებისთვის, სიმჭიდროვე ყველაზე ხშირად გრამებად აღინიშნება მილილიტრზე (გ / მლ), ხოლო გაზის სიმკვრივე ჩვეულებრივ გრამზე ლიტრზე (გ / ლ). თხევადი და გაზის სიმკვრივეები იცვლება წნევასა და ტემპერატურაზე, თუმცა, ზოგადად, ამის შესახებ შევატყობინებთ სტანდარტული წნევის (ერთი ატმოსფერო) და ტემპერატურის თვალსაზრისით (25 ° C სითხეებისთვის და 0 ° C გაზებისთვის).
საზომი მასა
მყარი მასის პოვნა მოითხოვს სამმაგი სხივის ბალანსის გამოყენებას ან ელექტრონული მასშტაბის გამოყენებას, რომელიც გაზომავს მასას. მოათავსეთ ნიმუში უჯრაზე, შემდეგ კი მიჰყევით ინსტრუმენტს პროცედურისთვის, რომ იპოვოთ მასა. თუ ფხვნილის ან სითხის მასა გაზომეთ, ჯერ იპოვნეთ კონტეინერის მასა, შემდეგ დაამატეთ ფხვნილი ან სითხე და გაზომეთ მთლიანი მასა, სანამ კონტეინერის მასას გამოაკლებთ.
მოცულობის გაზომვა
ჩვეულებრივი პოლიგონის მოცულობის პოვნა უბრალოდ მოითხოვს მყარი ზომების გაზომვას და ფორმის ფორმულის ძიებას. მაგალითად, მართკუთხა ბლოკის ზომა 10 სანტიმეტრი 5 სანტიმეტრი 2 სანტიმეტრით აქვს მოცულობა 10 × 5 × 2 ან 100 კუბური სანტიმეტრი.
არარეგულარული ფორმის მყარი მასალის პოვნა იყენებს არქიმედეს გადაადგილების პრინციპს. გაზომილი ცილინდრით გაზომეთ წყლის ცნობილი რაოდენობა, მოათავსეთ არარეგულარული ფორმის ობიექტი ცილინდრში და წაიკითხეთ დამთავრებული ცილინდრი მოცულობის ცვლილების დასადგენად. გადაადგილებული წყალი, რომელიც აჩვენებს დამთავრებულ ცილინდრზე კითხვის ცვლილებას, უდრის ჩასმული ობიექტის მოცულობას.
სითხეებისთვის, მოცულობის გაზომვა შესაძლებელია უშუალოდ ბალონის გამოყენებით.
გამოთვლები სიმკვრივის მოსაძებნად
სიმკვრივის მოსაძებნად, გაყოფილი გაზომილი მასა გაყოფილი გაზომული მოცულობით (დ = მ ÷ ვ).
სიმკვრივის ფორმულის მაგალითები: მყარი
თუ თითოეულ მხარეს 1 სანტიმეტრის ზომის მასალის კუბს აქვს 7,90 გრამი მასა, სიმკვრივის გაანგარიშება ხდება
D = \ frac {7.90 \; \ text {g}} {1 \; \ text {cm} 1 \; \ text {cm} 1 \; \ text {cm}} = 7.90 \; \ text {g / სმ} ^ 3
მასალა, სავარაუდოდ, რკინაა.
არარეგულარული ფორმის ობიექტის მასა იზომება 211,4 გრამი. გადაადგილებული წყლის მოცულობა 20 მილილიტრია. მას შემდეგ, რაც ერთ მილილიტრ წყალს უკავია ერთი კუბური სანტიმეტრი მოცულობა, ობიექტის მოცულობა უდრის 20 კუბურ სანტიმეტრს. ფორმულის შევსება გვიჩვენებს
D = \ frac {211.4 \; \ text {g}} {20 \; \ text {cm} ^ 3} = 10.57 \; \ text {g / cm} ^ 3
მასალა, სავარაუდოდ, ვერცხლისფერია.
სიმკვრივის ფორმულის მაგალითები: სითხეები
50 მილილიტრის (მლ) მოცულობის სითხეში მასა 63 გრამია (გ). Ისე
D = \ frac {63 \; \ text {g}} {50 \; \ text {mL}} = 1.26 \; \ text {g / mL}
თხევადი სავარაუდოდ გლიცერინია.
338.75 გრამიანი მასის სითხე იკავებს 25 მილილიტრის მოცულობას. სიმკვრივის ფორმულის შევსება გვიჩვენებს
D = \ frac {338.75 \; \ text {g}} {25 \; \ text {mL}} = 13.55 \; \ text {g / mL}
თხევადი ალბათ მერკურია.
სიმკვრივის ფორმულის ონლაინ კალკულატორი
ონლაინ სიმკვრივის ფორმულის კალკულატორები ხელმისაწვდომია. სამი ცვლადიდან ორი (მასა, მოცულობა ან სიმკვრივე) უნდა იყოს ცნობილი, თუმცა (იხილეთ რესურსები).
