สูตรการหาแรงโน้มถ่วงจำเพาะ

แรงดึงดูดเฉพาะ คือ ความหนาแน่นของสารที่สัมพันธ์กับความหนาแน่นของน้ำ ตัวอย่างเช่น เนื่องจากความหนาแน่นของน้ำที่ 4 องศาเซลเซียส และ 1 บรรยากาศคือ 1.000g/cm^3 ความถ่วงจำเพาะ ใช้สารนี้เป็นสารอ้างอิงเท่ากับความหนาแน่นของมันในหน่วยกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (ถึงสี่นัยสำคัญ ตัวเลข) เนื่องจากความถ่วงจำเพาะเป็นอัตราส่วน จึงไม่มีหน่วย มันไร้มิติ

คำว่า "ความหนาแน่นสัมพัทธ์" เป็นลักษณะทั่วไปของความถ่วงจำเพาะ ไม่จำกัดเฉพาะการใช้น้ำเป็นสารอ้างอิง

โปรดทราบว่าทั้งการอ้างอิงและวัตถุต้องมีการระบุความดันและอุณหภูมิ การคำนวณตัวเลขที่มีนัยสำคัญสามตัวอาจได้รับผลกระทบต่างกัน 15 องศา ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นของน้ำที่ 1 atm และ 4 องศาเซลเซียสคือ 0.999973 g/cm^3 ในขณะที่ที่ 20 องศาเซลเซียส จะเท่ากับ 0.998203 g/cm^3

แรงโน้มถ่วงจำเพาะไม่ควรสับสนกับน้ำหนักจำเพาะซึ่งเป็นน้ำหนักของสารต่อหน่วยปริมาตร มันคือความหนาแน่นของสสารคูณความเร่งโน้มถ่วง มีหน่วย เช่น ความหนาแน่น และไม่เหมือนกับแรงโน้มถ่วงจำเพาะที่ไม่มีมิติ

ความสำคัญของแรงโน้มถ่วงจำเพาะคือการหาค่าการลอยตัว หากความถ่วงจำเพาะสูงกว่า 1 วัตถุเป้าหมายจะจมลงในสารอ้างอิง หากความถ่วงจำเพาะน้อยกว่า 1 มันจะเพิ่มสูงขึ้นจนกว่าจะแทนที่ปริมาตรของน้ำที่มีมวลเท่ากับตัวมันเอง (หลักการของอาร์คิมิดีสระบุว่าวัตถุที่จมอยู่ใต้น้ำถูกกระทำโดยแรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของของไหลที่วัตถุเคลื่อนที่แทนที่)

นี่ไม่ได้หมายความว่าสารที่มีความหนาแน่นอย่างเหล็กไม่สามารถลอยบนน้ำได้ ชามเหล็กกลวงกลมสามารถลอยน้ำได้ เพราะมันแทนที่น้ำได้มากพอที่แรงลอยตัวของน้ำที่อยู่รอบๆ จะเท่ากับน้ำหนักของมันเอง ดังนั้น เรือจึงไม่จำเป็นต้องทำจากสารที่มีความถ่วงจำเพาะน้อยกว่า 1 เช่นไม้

พิคโนมิเตอร์ใช้สำหรับวัดความถ่วงจำเพาะของของเหลว มีหลอดเส้นเลือดฝอยในจุก เพื่อขจัดผลกระทบของแรงตึงผิวในการวัดปริมาตร อันที่จริง เนื่องจากวัดทั้งน้ำและวัตถุในพิคโนมิเตอร์เดียวกัน จึงไม่จำเป็นต้องรู้ปริมาตร ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำด้วย