Pretvarjajte se, da ste tujec, ki je ravno pristal tukaj z oddaljenega planeta in odkril Zemljane, ki razpravljajo o konceptu, imenovanem specifična težnost. Če bi imeli dostop do tipičnega slovarja Zemlje (in če ste do tja prepotovali več bilijonov milj, ste si verjetno vzeli čas za pregled lokalnih jezikov in običaji) in ločeno poiskali vsako od teh besed, pošteno bi bilo, če bi domnevali, da je to povezano s posebno vrsto vlečenja iz masivnega predmeta.
Namesto tega bi se hitro naučili, izraz ima veliko več opraviti z znano poklicano količino gostoto kot to počne z gravitacijo, čeprav obstaja ne trivialna povezava. Razlog, da ta izraz sploh obstaja v fizikalni znanosti, je velikanski obseg uporabe tega enega tekočega vira, ki je obilnejši in bolj pomemben kot kateri koli drug Zemlja: voda.
Določena masa in prostornina
Maša (okrajšano m v fizikalnih enačbah) je temeljna veličina v fiziki, ki označuje obstoj snovi. Eden od načinov, kako razmisliti o snovi, je, da ima vztrajnost; drugo je, da gravitacija deluje na pospeševanje mas, ne pa tudi brezmasnih fotonov ali "paketov" svetlobe (naredi majhen košček, vendar je to zares opazno le v bližini črnih lukenj, kjer so relativistični učinki pomembno). Enota SI (metrična) je
kilogram (kg).Glasnost (V) predstavlja količino zaprtega tridimenzionalnega prostora v pravilni ali nepravilni obliki. Temelji na temeljni dolžinski enoti, meter (m). Ker so potrebne tri dimenzije, je ustrezna standardna enota prostornine metrov v kockah (m3).
Mass vs. Utež
Ravno ste izvedeli, da gravitacija vpliva na mase. Ko se to zgodi, ustvari silo, ki se na Zemlji imenuje teža. Vrednost pospeška gravitacije g na površini Zemlje znaša 9,8 m / s2, tako da bi masa 10 kg imela težo 10 kg × 9,8 m / s2 = 98 kg m / s2. Ta enota se imenuje a newton (N).
Ko predmet tehtate, vrne število v kilogramih ali kilogramih, kar predstavljajo enote teže. V resnici merilo meri teža prikazanega števila kilogramov na Zemlji ampak vam povem rezultat kot maso. To pomeni, da je razlika med maso in težo upoštevana pri konstrukciji vsakdanjih Zemeljskih lestvic.
Gostota in specifična teža
Gostota (označeno z ρ, grška črka rho) je preprosto masno deljen volumen z ustreznimi enotami. V simbolih:
ρ = \ frac {m} {V}
Pomembno je, da je bila enota mase prvotno izbrana tako, da ustreza količini, ki jo ima volumen 1 L (1.000 ml ali 1000 kubičnih centimetrov) vode. Upoštevajte, da je 1 L le 1/1000 m3, zato slednja enota, čeprav je "standardna", v laboratorijskih poskusih ni pogosto uporabljena. Tako je 1 kg vode = "natančno" 1 L prostornine.
Težava pri tem je, da gostota vode rahlo niha v območju temperature med zmrzovanjem in vrenjem, zato ta vrednost v resnici ni konstantna in je le zelo blizu 1.000.
Pretvorba gostote v specifično težo
Specifična teža (SG) je veliko preprostejša, kot ste pričakovali vi in vaši tuji prijatelji: gre samo za razmerje med gostoto določenega predmeta in gostoto vode pri določeni temperaturi. Specifična teža nima enot. Njegova uporabnost je v tem, da se gostota nekaterih predmetov spreminja s temperaturo drugače kot voda, zato uporaba SG omogoča majhen korekcijski faktor.
Primer: Recimo, da imate vzorec železa, ki ima navedeno gostoto 7.850 kg / m3. Kolikšna je specifična teža železa v okolju, kjer ρvode = 997 kg / m3?
Za rešitev preprosto delite 7850 kg / m3 za 997 kg / m3 dobiti:
\ začetek {poravnano} SG & = \ frac {7850 \ besedilo {kg / m} ^ 3} {997 \ besedilo {kg / m} ^ 3} \\ & = 7873 \ konec {poravnano}
Nasprotno, če potrebujete kalkulator specifične teže / gostote, lahko samo pomnožite specifično težo z gostoto vode pri ustrezni temperaturi. Torej, če vas kdaj vprašajo za izračun gostote iz specifične teže, se je vaše medgalaktično potovanje splačalo!
