Pozreli ste sa niekedy na niečo veľké a neživé, napríklad na bojový tank alebo malé komerčné dopravné lietadlo, a premýšľali ste, koľko to váži? Ak je to tak, ako to išlo s vašou mysľou, keď ste to uhádli?
Mysleli ste na výrazy ako „ťažký“, „hrubý“, „ľahký“ a „dutý“? Skutočne ste sa pokúsili vypočítať, čo „veľké“ znamená v hrubej matematickej podobe?
Pravdepodobne by ste hádali, že tank a lietadlo, ktoré sa zdali byť zhruba rovnako veľké, by sa svojou hmotnosťou celkom líšili (a aj sú), ale prečo?
Ak je niektorý z týchto kruhov známy, je to preto, že či už ste si toho boli vedomí alebo nie, váš mozog sa snažil nájsť priesečník fyzikálnych veličínobjem(„veľkosť“) aomšakrátzrýchlenie z gravitácia (váha).
Tento priesečník pozdĺž cesty od objemu k hmotnosti jehustota, čo je priama miera množstva „látky“ na jednotku trojrozmerného priestoru alebo hmotnosti delenej objemom.
Čo je to hustota?
Hustotaje inherentná (zabudovaná) vlastnosť látky, ktorá závisí od toho, koľko z nej zaberá dané množstvo priestoru, niekedy s závislosť od teploty, pretože niektoré látky, vrátane vody, sa môžu rozpínať a zmršťovať pôsobením tepla a chladu na rôzne hodnoty stupňov.
Hustota je vyjadrená v jednotkáchhmotnosť delená objemom, medzinárodný štandard(SI) jednotky- v kilogramoch na kubický meter (kocky), alebokg / m3.V laboratóriu jednotky, napríklad gramy na kubický centimeter alebo g / cm3, sú bežnejšie.
- Jeden cm3 je ekvivalentný jednému mililitru (ml); obe sú jednotkami objemu. Vo väčšine nastavení chémie je preferované posledné uvedené.
Keď si myslíte, že je nejaký predmet ťažký, obvykle zohľadňujete jeho veľkosť. Taška s vatovými guličkami veľkosti športovej arény by bola „ťažká“. Keď myslíš nadruh látkyako „ťažké“, to, na čo skutočne prichádzate, je hustota. Toto množstvo je zvyčajne určené číslomρ, malé grécke písmeno rho.
Hmotnosť, hmotnosť a gravitácia
Aj keď hmotnosť nie je váha, masívnejšie objekty majú proporcionálne vyššie hmotnosti z dôvoduNewtonov gravitačný zákon,
F = mg
sgbyťzrýchlenie v dôsledku gravitácie. gmá hodnotu 9,8 m / s2 na Zemi, čo znamená, že dodáva silu 9,8 m / s2 × 15 kg = 147 Newtonov (N) na 15-kilogramovej skale.
Rovnaký vzťah znamená, že pre daný objekt (tj. Objekt s konštantnou hmotnosťou) je sila, ktorú zažíva v dôsledku gravitácie, priamo úmerná hodnoteg, ktorá zasa závisí od hmotnosti objektu zodpovedného za gravitačné pole. Na Mesiaci, kdeg= 1 625 m / s2, 15-kg hmotnosť má stále aomša15 kg, ale jehováhasa znižuje asi šesťkrát: 1 625 m / s2 × 15 kg = 24,4 N.
Hmotový a objemový vzorec
Ak sa zobrazí výzva na prepočet kg na objem v m3 pre danú látku získate číslo 1 000 krát väčšie, ako by ste dosiahli, keby ste sa rozhodli prepočítať g na objem v cm3 (alebo ml).
Napríklad 1 meter kubický vody, ktorá má hustotu presne1 kg / lpodľa definície má hmotnosť 1 000 kg (niečo cez 2 200 libier) a objem rovný 1 000 l. Jedno g vody naopak zaberie iba jeden cm3 (alebo ml), takže ďalší spôsob vyjadrenia je1 g / ml.
Prevod kg na litre
Ak chcete previesť kg na liter, keďže kilogramy aj litre sú obidve jednotky SI, musíte hmotu vydeliť iba hustotou. Odkedy
\ rho = m / V \ text {,} m = \ rho V \ text {a} V = m / \ rho
Pri prepočte z gramov na objem namiesto toho platí rovnaké pravidlo, pokiaľ sú jednotky objemu cm3 (ml).