Как рассчитать удельный вес по плотности

Представьте, что вы инопланетянин, который только что приземлился здесь с далекой планеты и обнаружил землян, обсуждая концепцию под названием удельный вес. Если у вас был доступ к типичному словарю Земли (и если вы проехали много триллионов миль, чтобы добраться сюда, вы, вероятно, нашли время, чтобы изучить местные языки и обычаи) и просмотрели каждое из этих слов независимо, было бы справедливо с вашей стороны предположить, что оно имеет какое-то отношение к определенному типу тяги к массивному объекту.

Вместо этого вы быстро поймете, что этот термин имеет гораздо большее отношение к знакомой величине, называемой плотность чем это связано с гравитацией, хотя здесь есть нетривиальная связь. Причина, по которой этот термин вообще существует в физической науке, заключается в огромном диапазоне применения этого единственного жидкого ресурса, который является более богатым и более важным, чем любой другой на Земля: вода.

Масса (сокращенно м в уравнениях физики) является фундаментальной величиной в физике, обозначающей существование материи. Один из способов рассматривать материю - это то, что она обладает инерцией; во-вторых, гравитация ускоряет массы, но не безмассовые фотоны или «пакеты» света (она делает крошечный бит, но это действительно заметно только в окрестностях черных дыр, где релятивистские эффекты важный). Единица СИ (метрическая) - это

Объем (V) представляет собой замкнутое трехмерное пространство правильной или неправильной формы. Он основан на основной единице длины, метр (м). Поскольку требуются три измерения, соответствующая стандартная единица объема - кубические метры (м³).

Вы только что узнали, что гравитация влияет на массы. Когда это происходит, создается сила, которую на Земле называют весом. Значение ускорения свободного падения грамм у поверхности Земли 9,8 м / с², поэтому масса 10 кг будет иметь вес 10 кг × 9,8 м / с.² = 98 кг м / с². Этот блок называется ньютон (N).

Когда вы взвешиваете объект, он возвращает число в фунтах или килограммах, которое представлять единицы веса. На самом деле шкала измеряет вес отображаемого количества килограммов на Земле но сообщаю вам результат в виде массы. То есть различие массы и веса учитывается при построении повседневных земных весов.

Плотность (обозначается ρ, греческая буква ро) - это просто масса, разделенная на объем с соответствующими единицами измерения. В символах:

Важно отметить, что изначально единица массы была выбрана так, чтобы соответствовать количеству ее в объеме 1 л (1000 мл или, что эквивалентно, 1000 кубических сантиметров) воды. Обратите внимание, что 1 л составляет всего 1/1000 м.³, поэтому последняя единица, хотя и является «стандартной», не часто используется в лабораторных экспериментах. Таким образом, 1 кг воды = «ровно» 1 л объема.

Проблема в том, что плотность воды немного колеблется в диапазоне температуры между замерзанием и кипением, поэтому это значение на самом деле непостоянно и только очень близко к 1.000.

Удельная сила тяжести (SG) намного проще, чем вы и ваши инопланетные друзья ожидали: это просто отношение плотности данного объекта к плотности воды. при определенной температуре. Удельный вес не имеет единиц. Его полезность заключается в том, что плотность некоторых объектов изменяется в зависимости от температуры иначе, чем плотность воды, поэтому использование SG допускает небольшой поправочный коэффициент.

Пример: Допустим, у вас есть образец железа с указанной плотностью 7850 кг / м3.³. Каков удельный вес железа в среде, где ρ_вода = 997 кг / м³?

Чтобы решить, просто разделите 7,850 кг / м³ на 997 кг / м³ получить:

И наоборот, если вам нужен калькулятор удельного веса к плотности, вы можете просто умножить удельный вес на плотность воды при соответствующей температуре. Итак, теперь, если вас когда-либо просят рассчитать плотность по удельному весу, ваше межгалактическое путешествие того стоило!