Kā aprēķināt svaru ar blīvumu

Ja jūsu draugs jums iedeva vienu glāzi cieta ledus, bet otrs - vienu tasi šķidra ūdens, kura ir smagāka?

Mūsu instinkts dažreiz ir domāt, ka cietās vielas ir smagākas, bet patiesībā šķidrs ūdens ir blīvāks par cieto ūdeni. Zinot, kā aprēķināt svaru pēc blīvuma, mēs ātri varam redzēt, ka ūdens kauss ir smagāks.

Dažu vielu blīvums mums norāda, cik tas ir kompakts vai izkliedēts. Mēs varam aprakstīt tilpuma blīvumu, masas blīvumu vai jebkura cita veida blīvumu.

Piemēram, pilsētas plānotāji bieži domā par dažādu blīvumu, piemēram, mājokļu pieejamību vai pārtikas preču veikaliem, lai saprastu, kur būvēt noteiktas ēkas.

Parasti blīvums parasti ir tāds daudzums kā masa, dalīts ar laukumu vai tilpumu.

Tāpēc svara blīvums aprakstītu, kā kāda objekta svars tiek sadalīts kādā apgabalā vai tilpumā. Visticamāk, jūs izmantosiet masas blīvumus, jo masa un svars ir saistīti ar gravitācijas paātrinājumu, kas var mainīties atkarībā no tā, kur atrodaties uz Zemes virsmas (un vēl jo vairāk, ja atrodaties citā planēta!).

• Objekta blīvums raksturo, cik kompakts tas ir. Svara blīvums raksturo objekta svara sadalījumu kādā apgabalā vai tilpumā.

Pieņemsim, ka mūsu laboratorijai ir divi savienojumi: A un B. Savienojums A ir bumba, kuras tilpums ir 30 cm³ un tā masa ir 50 g. Savienojums B ir ideāls kubs ar sānu izmēru 6 cm, un tā masas blīvums ir 500 kg / m³. Kāds ir savienojuma A blīvums un kurš savienojums ir smagāks?

Mēs varam ātri aprēķināt savienojuma A masas blīvumu:

Bet, lai salīdzinātu A un B blīvumu, mums blīvums jāpārvērš par vienādām vienībām.

Lai pārvērstu no kg / m³ līdz g / cm³, mums jāizmanto pārrēķini: 1 m³ = 1 000 000 cm³ un 1 kg = 1000 g. Tāpēc savienojuma B masas blīvums ir 0,5 g / cm³. Tagad mēs varam vienkārši salīdzināt masas blīvumus un pamanīt, ka savienojums B ir mazāk blīvs nekā savienojums A.

Lai atbildētu, kas ir smagāks, mums jāaprēķina katra savienojuma svars pēc tā masas un smaguma paātrinājuma. Mēs zinām savienojuma A masu, kas ir 0,05 kg, tāpēc tā svars ņūtonos ir 0,05 kg × 9,8 m / s²= 0,49 N.

Bet savienojumam B mums jāaprēķina tilpums, ko tas aizņem, tad tā ir masa no masas blīvuma. Mēs varam aprēķināt savienojuma B tilpumu, jo tas ir ideāls kubs: tilpums ir (6 cm)³ = 216 cm³.

Savienojuma B svars ir tilpums reizināts ar blīvumu: 216 cm³ reizes 0,5 g / cm³vai 108 g. Tāpēc svars ir 0,108 kg reizes lielāks par 9,8 m / s²vai 1,07 N.

Svars ir lielums, kas raksturo gravitācijas spēku uz objektu tā masas dēļ un vietējo gravitācijas paātrinājumu. Tāpēc objekta svars var mainīties, ja to pārvietojat no ielejas uz augsta kalna virsotni, jo, virzoties prom no Zemes kodola, gravitācijas paātrinājums samazinās.

Masa tomēr var mainīties tikai tad, ja objekts tiek fiziski mainīts un daļa no tā tiek noņemta.

Ir svarīgi atcerēties atšķirību starp masu un svaru.