Како израчунати специфичну тежину из густине

Претварајте се да сте ванземаљац који је управо слетео овде са далеке планете и открио Земљане расправљајући о концепту тзв. специфична гравитација. Ако сте имали приступ типичном Земљином речнику (и ако сте прешли много билијуна миља да бисте стигли овде, вероватно бисте одвојили време за преглед локалних језика и обичаји) и потражили су сваку од ових речи независно, било би поштено од вас претпоставити да то има везе са одређеном врстом повлачења масивног предмета.

Уместо тога, брзо бисте научили, тај израз има много више везе са познатом позваном количином густина него што је то повезано са гравитацијом, иако постоји нетривијална веза. Разлог зашто тај појам уопште постоји у физичкој науци је због огромног опсега примене тог једног течног ресурса који је обилнији и виталнији од било ког другог Земља: вода.

Миса (скраћено м у физичким једначинама) је основна величина у физици која означава постојање материје. Један од начина да се размотри материја је да поседује инерцију; друго је то што гравитација делује на убрзавање маса, али не на безмасне фотоне или „пакете“ светлости (чини мало, али то је заиста приметно само у близини црних рупа, где су релативистички ефекти важан). Јединица СИ (метричка) је

Волуме (В.) представља количину затвореног тродимензионалног простора у правилном или неправилном облику. Заснован је на основној јединици дужине, метар (м). С обзиром да су потребне три димензије, одговарајућа стандардна јединица запремине је метар у коцкама (м³).

Управо сте сазнали да гравитација утиче на масе. Када се то догоди, ствара силу која се на Земљи назива тежином. Вредност убрзања гравитације г на површини Земље износи 9,8 м / с², тако да би маса од 10 кг имала тежину од 10 кг × 9,8 м / с² = 98 кг м / с². Ова јединица се назива а Њутн (Н).

Када измерите предмет, он даје број у килограмима или килограмима, што заступати јединице тежине. У стварности, скала мери тежина приказаног броја килограма на Земљи али говорећи вам резултат као маса. Односно, разлика између масе и тежине урачуната је у конструкцију свакодневних земаљских вага.

Густина (означено са ρ, грчко слово рхо) је просто подељена маса са одговарајућим јединицама. У симболима:

Оно што је најважније, јединица масе је првобитно изабрана да одговара количини коју је имала запремина од 1 Л (1.000 мл, или еквивалентно томе, 1.000 кубних центиметара) воде. Имајте на уму да је 1 Л само 1/1000 од м³, па се последња јединица, иако „стандардна“, не користи често у лабораторијским експериментима. Дакле, 1 кг воде = "тачно" 1 Л запремине.

Проблем са овим је што густина воде благо флуктуира у опсегу од температуре између смрзавања и кључања, тако да ова вредност у ствари није константна и само је врло велика близу 1.000.

Специфична тежина (СГ) је много једноставнија него што сте ви и ваши ванземаљски пријатељи очекивали: то је само однос густине датог објекта и густине воде на одређеној температури. Специфична тежина нема јединице. Његова корисност лежи у чињеници да се густина неких предмета мења са температуром на другачији начин од воде, па употреба СГ омогућава мали корекциони фактор.

Пример: Рецимо да имате узорак гвожђа, које има наведену густину од 7.850 кг / м³. Колика је специфична тежина гвожђа у окружењу где ρ_воде = 997 кг / м³?

Да бисте решили, само поделите 7.850 кг / м³ за 997 кг / м³ да добијем:

Супротно томе, ако вам је потребан калкулатор специфичне тежине у односу на густину, можете само помножити специфичну тежину са густином воде на одговарајућој температури. Дакле, ако вас икада питају да израчунате густину на основу специфичне тежине, ваше међугалактичко путовање се исплатило!