Apsimesk, kad esi ateivis, ką tik čia nusileidęs iš tolimosios planetos ir atradęs žemiečius aptarinėjant vadinamąją sąvoką specifinė gravitacija. Jei turėtumėte prieigą prie įprasto Žemės žodyno (ir jei čia patekote daug trilijonų mylių, tikriausiai skyrėte laiko peržiūrėti vietines kalbas ir papročius) ir ieškojote kiekvieno iš šių žodžių savarankiškai, būtų teisinga, jei manytumėte, kad tai kažkas susiję su tam tikru traukimu iš masyvaus objekto.
Vietoj to jūs greitai sužinotumėte, šis terminas yra daug susijęs su žinomu kiekiu tankis nei tai susiję su gravitacija, nors yra ne trivialus ryšys. Priežastis, dėl kurios šis fizikos mokslas apskritai egzistuoja, yra dėl didžiulio jų spektro to vieno skysto ištekliaus, kuris yra ir gausesnis, ir gyvybiškai svarbesnis nei bet kuris kitas, pritaikymas Žemė: vanduo.
Mišios ir tūris apibrėžti
Mišios (sutrumpinta m fizikos lygtyse) yra pagrindinis fizikos dydis, žymintis materijos egzistavimą. Vienas iš būdų atsižvelgti į materiją yra tai, kad jis turi inerciją; kita yra tai, kad gravitacija veikia pagreitindama mases, bet ne be masės fotonus ar šviesos „paketus“ (tai daro maža, bet tai pastebima tik šalia juodųjų skylių, kur yra reliatyvistinis poveikis svarbu). SI (metrinis) vienetas yra
kilogramas (kg).Tomas (V) reiškia uždaros trimatės erdvės kiekį taisyklingos arba netaisyklingos formos. Jis pagrįstas pagrindiniu ilgio vienetu metras (m). Kadangi reikia trijų matmenų, atitinkamas standartinis tūrio vienetas yra metrai kubeliais (m3).
Mišias vs. Svoris
Jūs ką tik sužinojote, kad gravitacija veikia mases. Kai tai atsitiks, ji sukuria jėgą, kuri Žemėje vadinama svoriu. Sunkio pagreičio vertė g Žemės paviršiuje yra 9,8 m / s2, taigi 10 kg masės svoris būtų 10 kg × 9,8 m / s2 = 98 kg m / s2. Šis vienetas vadinamas a Niutonas (N).
Kai pasveriate daiktą, jis pateikia skaičių svarais arba kilogramais, kuris atstovauti svorio vienetai. Iš tikrųjų skalė yra matavimo priemonė rodomo Žemėje esančių kilogramų skaičiaus svorio bet pasakodamas jums rezultatą kaip masę. Tai yra, masės ir svorio skirtumas yra įtrauktas į kasdienių Žemės svarstyklių konstrukciją.
Tankis ir savitasis svoris
Tankis (žymima ρ, graikų raidė rho) yra tiesiog masės padalytas tūris su atitinkamais vienetais. Simboliais:
ρ = \ frac {m} {V}
Svarbu tai, kad iš pradžių masės vienetas buvo pasirinktas atsižvelgiant į tai, kiek jo turėjo 1 L (1 000 ml, arba lygiaverčiai, 1000 kubinių centimetrų) vandens tūris. Atkreipkite dėmesį, kad 1 L yra tik 1/1 000 m3, todėl pastarasis vienetas, nors ir „standartinis“, laboratorijos eksperimentuose nėra dažnai naudojamas. Taigi 1 kg vandens = "tiksliai" 1 L tūrio.
Problema yra ta, kad vandens tankis šiek tiek svyruoja visame diapazone temperatūros tarp užšalimo ir virimo, todėl ši vertė iš tikrųjų nėra pastovi ir yra tik labai arti 1.000.
Savitojo svorio perskaičiavimo tankis
Savitasis svoris (SG) yra daug paprastesnis, nei tikėjotės jūs ir jūsų ateivių draugai: tai tik tam tikro objekto tankio ir vandens tankio santykis esant tam tikrai temperatūrai. Savitasis svoris neturi vienetų. Jo naudingumas yra tas, kad kai kurių objektų tankis kinta priklausomai nuo temperatūros kitaip nei vanduo, todėl naudojant SG leidžiamas nedidelis korekcijos koeficientas.
Pavyzdys: Tarkime, kad turite geležies mėginį, kurio nurodytas tankis yra 7 850 kg / m3. Koks yra specifinis geležies svoris aplinkoje, kur ρvandens = 997 kg / m3?
Norėdami išspręsti, jūs tiesiog padalykite 7850 kg / m3 997 kg / m3 gauti:
\ begin {aligned} SG & = \ frac {7850 \ text {kg / m} ^ 3} {997 \ text {kg / m} ^ 3} \\ & = 7873 \ end {aligned}
Ir atvirkščiai, jei jums reikia specifinio tankio skaičiuoklės, galite tiesiog padauginti iš vandens tankio atitinkamoje temperatūroje. Taigi dabar, jei jūsų kada nors bus paprašyta apskaičiuoti tankį pagal savitąjį svorį, jūsų tarpgalaktinė kelionė buvo verta!