კავშირი მასას, მოცულობასა და სიმკვრივეს შორის

მასა, მოცულობა და სიმკვრივე არის ობიექტის სამი ყველაზე ძირითადი თვისება. მასა არის რამდენად მძიმე რამ არის, მოცულობა გიჩვენებს რამდენად დიდია იგი, ხოლო სიმკვრივე იყოფა მასაზე. მიუხედავად იმისა, რომ მასა და მოცულობა თვისებებია, რომლებთანაც საქმე ყოველდღე გაქვს, სიმკვრივის იდეა ოდნავ ნაკლებად აშკარაა და ყურადღებით დაფიქრდება. ამასთან, მას შემდეგ, რაც გაითვალისწინებთ, სიმკვრივე ძალიან სასარგებლოა.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

მოცულობა არის ობიექტის ზომა, ხოლო მასა არის მისი წონა. სიმკვრივის მისაღებად მასა გავყოთ მოცულობაზე. მაგალითად, ტყვიის აგური, 5 სმ x 2 სმ x 10 სმ, წონა 1,134 გ. აგურის მოცულობაა 5 x 2 x 10 = 100 კუბური სმ. დაიყოს 1,134 100-ზე, ტყვიის სიმკვრივის მისაღებად, 11,34 გრამი კუბურ სმ-ზე.

მასა ბოლომდე არ არის გაგებული, ამიტომ იგი განისაზღვრება ორი განსხვავებული გზით: ინერციული მასა რამდენად მკაცრად ზომავს ობიექტი ეწინააღმდეგება აჩქარებას, ხოლო გრავიტაციული მასა ზომავს რამდენად ძლიერად იზიდავს ობიექტი სხვა ნივთებს თვითონ. გაუგებარია, რატომ არის ეს ორი განსხვავებული მასის ტიპი ერთნაირი, მაგრამ ექსპერიმენტები ადასტურებს, რომ ისინი ერთნაირია. მკაცრად რომ ვთქვათ, სასწორი ზომავს წონას, მაგრამ ჩვეულებრივ შეგიძლიათ წონა და მასა ერთნაირ რამედ იფიქროთ.

მოცულობა ზომავს ობიექტის სივრცულ ზომას. მიუხედავად იმისა, რომ მოცულობის გამოსათვლელად გამოყენებული ფორმულა დამოკიდებულია მის ფორმაზე და შეიძლება რთული იყოს, თქვენ შეიძლება მასზე ზოგადად განიხილოთ როგორც სიგანე ჯერ სიმაღლეზე სიგრძეზე. ობიექტის მოცულობის გაზომვა ზოგჯერ შეიძლება უფრო მარტივი იყოს, ვიდრე მისი გამოანგარიშება. წყლის დიდ ჭურჭელში ჩასმა და წყლის დონის აწევის გაზომვა სწრაფად პოულობს მოცულობას, არ აქვს მნიშვნელობა რა ფორმისაა იგი.

სიმკვრივე გამოითვლება ობიექტის მასის დაყოფით მისი მოცულობით. სიმკვრივე ნაკლებად ინტუიციურია, ვიდრე მასა და მოცულობა, მაგრამ თუ ოდესმე აიღეთ საგანი და იპოვნეთ ის ბევრად მსუბუქია ან უფრო მძიმე ვიდრე მოელოდით, ეს იმიტომ ხდება, რომ მისი სიმკვრივე არ არის ისეთი, როგორ ფიქრობდით. სიმჭიდროვე, როგორც წესი, პირდაპირ ვერ იზომება და მასის და მოცულობის დადგენის შემდეგ უნდა გამოითვალოს. სიმკვრივე ზოგჯერ გამოიყენება მოცულობით დაყოფილი სხვა სიდიდეების აღსაწერად, მაგალითად ენერგიის სიმკვრივე.

მეცნიერები და ინჟინრები ხშირად იყენებენ სიმკვრივეს, რადგან ეს სასარგებლოა ობიექტის თვისებების გამოსათვლელად და მასალის იდენტიფიკაციისთვის. ათასობით ნივთიერების სიმკვრივე, მათ შორის ლითონები, პლასტმასი და სხვა, კარგად არის ცნობილი. ოთახის ტემპერატურაზე და წნევაზე მოცემული ნივთიერების სიმკვრივე თითქმის ყოველთვის მუდმივია - რკინის ლურსმნსა და რკინის ნავის წამყვანს ორივეს ერთი და იგივე სიმკვრივე აქვთ, თუმცა ისინი ძალიან განსხვავებული საგნებია. ობიექტის სიმკვრივის გაანგარიშების შემდეგ, მეცნიერს შეუძლია მაგიდაზე დაათვალიეროს მნიშვნელობა და ხშირ შემთხვევაში ზუსტად განსაზღვროს, რისგან არის შექმნილი ობიექტი.

სიმკვრივის გამოთვლის ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი მაგალითია არქიმედეს ისტორია და ოქროს გვირგვინი. მეფემ სთხოვა არქიმედეს დაედგინა, გაკეთდა თუ არა მისი ახალი გვირგვინი სუფთა ოქროსგან, მაგრამ არანაირად არ დაუზიანებია იგი. არქიმედე მიხვდა, რომ გვირგვინის წყალში ჩაძირვით მას შეეძლო დაედგინა მისი მოცულობა და შესაბამისად სიმკვრივე. ამ გზით მან დაამტკიცა, რომ გვირგვინი არ იყო სუფთა ოქრო, მაგრამ მასში უფრო იაფი ლითონები იყო.