Izlikieties, ka esat citplanētietis, kurš tikko nolaidās šeit no tālās planētas un atklāja, ka zemieši apspriež jēdzienu īpaša gravitāte. Ja jums bija pieeja tipiskai Zemes vārdnīcai (un, lai šeit nokļūtu, ceļojāt daudzus triljonus jūdžu, jūs droši vien veltījāt laiku, lai pārskatītu vietējās valodas un paražas) un uzmeklēja katru no šiem vārdiem neatkarīgi, būtu taisnīgi, ja pieņemtu, ka tam ir kāds sakars ar kāda veida pievilkšanu no masīva priekšmeta.
Tā vietā jūs ātri iemācītos, terminam ir daudz vairāk sakara ar pazīstamo daudzumu, ko sauc blīvums nekā tas ir saistīts ar gravitāciju, lai gan pastāv nenozīmīgs savienojums. Iemesls, kāpēc šis termins vispār pastāv fizikālajā zinātnē, ir saistīts ar to milzīgo diapazonu šī viena likvīda resursa pielietojums, kas ir gan bagātīgāks, gan svarīgāks nekā jebkurš cits Zeme: ūdens.
Masa un apjoms noteikts
Mise (saīsināti m fizikas vienādojumos) ir fundamentāls lielums fizikā, kas apzīmē matērijas esamību. Viens no veidiem, kā apsvērt matēriju, ir tas, ka piemīt inerce; cits ir tas, ka gravitācija darbojas, lai paātrinātu masas, bet ne bez masas fotonus vai gaismas "pakas" (tas maziņš, bet tas patiešām ir pamanāms tikai melno caurumu tuvumā, kur ir relatīvistiski efekti svarīgs). SI (metriskā) vienība ir
kilograms (kg).Skaļums (V) parāda slēgtas trīsdimensiju telpas daudzumu regulārā vai neregulārā formā. Tās pamatā ir garuma pamatvienība metrs (m). Tā kā ir nepieciešami trīs izmēri, atbilstošā standarta tilpuma vienība ir metri kubi (m3).
Masa vs. Svars
Jūs tikko uzzinājāt, ka gravitācija ietekmē masas. Kad tas notiek, tas rada spēku, ko uz Zemes sauc par svaru. Gravitācijas paātrinājuma vērtība g pie Zemes virsmas ir 9,8 m / s2, tātad 10 kg masas svars būtu 10 kg × 9,8 m / s2 = 98 kg m / s2. Šo vienību sauc par a ņūtons (N).
Sverot objektu, tas atgriež skaitli mārciņās vai kilogramos, kas pārstāvēt svara vienības. Patiesībā mērogs mēra parādītā kilogramu skaita svars uz Zemes bet stāsta jums rezultātu kā masu. Tas ir, masas un svara atšķirība tiek ņemta vērā ikdienas Zemes mērogu konstrukcijā.
Blīvums un īpatnējais svars
Blīvums (apzīmē ar ρ, grieķu burts rho) ir vienkārši masas dalīts tilpums ar atbilstošām vienībām. Simbolos:
ρ = \ frac {m} {V}
Svarīgi ir tas, ka masas vienība sākotnēji tika izvēlēta tā, lai tā atbilstu tam, cik daudz tās piederēja 1 L (1000 ml vai līdzvērtīgi 1000 kubikcentimetru) ūdens tilpumam. Ņemiet vērā, ka 1 L ir tikai 1/1000 m daļa3, tāpēc pēdējā vienība, lai arī "standarta", laboratorijas eksperimentos netiek bieži izmantota. Tādējādi 1 kg ūdens = "precīzi" 1 L tilpuma.
Problēma ir tā, ka ūdens blīvums nedaudz svārstās visā diapazonā temperatūra starp sasalšanu un vārīšanos, tāpēc šī vērtība faktiski nav nemainīga un ir tikai ļoti tuvu 1.000.
Blīvums līdz īpatnējā svara pārveidošanai
Īpatnējais svars (SG) ir daudz vienkāršāks, nekā jūs un jūsu svešzemju draugi gaidīja: tas ir tikai attiecīgā objekta blīvuma attiecība pret ūdens blīvumu noteiktā temperatūrā. Īpatnējam svaram nav vienību. Tās lietderība ir saistīta ar faktu, ka dažu objektu blīvums mainās atkarībā no temperatūras atšķirīgi no ūdens, tāpēc SG izmantošana ļauj veikt nelielu korekcijas koeficientu.
Piemērs: Pieņemsim, ka jums ir dzelzs paraugs, kura uzskaitītais blīvums ir 7 850 kg / m3. Kāds ir dzelzs īpatnējais svars vidē, kur ρūdens = 997 kg / m3?
Lai atrisinātu, jūs vienkārši sadalāt 7850 kg / m3 par 997 kg / m3 dabūt:
\ begin {izlīdzināts} SG & = \ frac {7850 \ text {kg / m} ^ 3} {997 \ text {kg / m} ^ 3} \\ & = 7873 \ end {aligned}
Un otrādi, ja jums ir nepieciešams īpaša blīvuma kalkulators, varat vienkārši reizināt īpatnējo svaru ar ūdens blīvumu attiecīgajā temperatūrā. Tāpēc tagad, ja jums kādreiz tiek lūgts aprēķināt blīvumu no īpatnējā svara, jūsu starpgalaktiskais brauciens bija tā vērts!