Spesifikk tyngdekraft er en mengde som sammenligner tettheten til et stoff med vannets. Mer presist er spesifikk tyngdekraft tettheten av stoffet delt på tettheten av vann. Det er et dimensjonsløst forhold som du kan bruke til å finne volumet av et fast stoff eller en væske hvis du vet vekten.
Anta for eksempel at du veier en malingsprøve, og at du vil vite volumet. Du kan slå opp malingens egenvekt på nettet, multiplisere den med tettheten av vann, og det vil gi deg tettheten til malingen. Dette er spesielt enkelt å gjøre i CGS-målesystemet (centimeter, gram, sekunder) fordi tettheten av vannet er 1 g / cm3. I disse enhetene er malingens egenvekt - eller andre stoffer - det samme tallet som densiteten. I andre enheter er tallene forskjellige.
Når du har kjent tettheten av malingen, er resten lett. Tetthet (∂) er definert som masse (m) delt på volum (V): ∂ = m/V. Du kjenner massen fra å ha veid prøven, og du kjenner tettheten, slik at du kan beregne volumet. Ting blir kompliserte hvis du veier i pund og vil ha volumet i liter. Å gå fra pund til liter innebærer to forskjellige målesystemer og noen rotete konverteringer.
Spesifikk tyngdekraft avhenger ikke av målesystemet
Definisjonen av egenvekt er tettheten til et stoff delt på tettheten av vann. Det er ingen spesifikke tyngdekraftenheter, fordi enhetene avbryter når du deler. Med andre ord er spesifikk tyngdekraft et dimensjonsløst forhold, og det forblir det samme uansett hvilke enheter du bruker for å måle tetthet.
For å bekrefte dette, bør du vurdere bensin. I MKS-systemet (meter, kilo, sekunder) er dens minste tetthet rundt 720 kg / m3, og i disse enhetene er tettheten av vannet omtrent 1000 kg / m3. Det gjør at bensinens egenvekt er 0,72. I keiserlige enheter er minimum tetthet av bensin 45 lb / ft3, og tettheten av vann er 62,4 lb / ft3. Å dele disse tallene gir samme forhold: 0,72.
Bruke den spesifikke tyngdekraften til maling for å finne volumet
Malingsprodukter er forskjellige, men i gjennomsnitt er malingens egenvekt ca. 1,2. Anta at du veier en prøve av resterende maling du har i en bøtte, og at den veier 20 pund. Hvordan beregner du volumet i liter?
Vekt er ikke det samme som masse, og det keiserlige systemet har forskjellige enheter for disse mengdene. Vekt måles i pund, som er en kraftenhet, og masse måles i snegler. For å finne massen av malingen i snegler, må du dele vekten med akselerasjonen på grunn av tyngdekraften, som er 32,2 ft / s2. Derfor er 20 kg = 0,62 snegler, som er massen av malingen du har til rådighet (til to desimaler). Konverter dette til kilo, ved hjelp av konvertering 1 slug = 14,59 kg. Du har 9,06 kg maling.
Alternativt kan du bare bruke konverteringen 1 lb = 0,45 kg, men det er for lett, ikke sant?
Hvis malingens tetthet er ∂s, er tettheten av vann ∂w og malingens egenvekt er SGs, deretter:
SGs = ∂s/∂w.
Den spesifikke tyngdekraften til maling er 1,2, og tettheten av vann er 1000 kg / m3. Omorganiser ligningen du skal løse for ∂s --> ∂s = SGs × ∂w og koble til tallene for å få tettheten av maling:
∂s = 1200 kg / m3.
Tetthet er masse / volum (∂ = m/V). Du kjenner malingens tetthet og kjenner dens masse, slik at du kan finne volumet etter omorganisering av ligningen:
V = m/∂ = (9,06 kg) ÷ (1200 kg / m3) = 0,00755 m3.
En kubikkmeter = 1.000 liter, så malingsvolumet du har i beholderen er 7,55 liter.