Uzak bir gezegenden buraya yeni inen ve Dünyalıları keşfeden bir uzaylı olduğunuzu farz edin. spesifik yer çekimi. Tipik bir Dünya sözlüğüne erişiminiz olsaydı (ve buraya gelmek için trilyonlarca mil seyahat ettiyseniz, muhtemelen yerel dilleri gözden geçirmek için zaman ayırdınız ve gelenekler) ve bu sözcüklerin her birini bağımsız olarak ararken, bunun büyük bir nesneden belirli bir tür çekme ile ilgisi olduğunu varsaymanız adil olur.
Bunun yerine, çabucak öğreneceksiniz, terimin bilinen miktarla çok daha fazla ilgisi var yoğunluk önemsiz olmayan bir bağlantı olmasına rağmen, yerçekimi ile ilgisi yoktur. Terimin fizik biliminde bile var olmasının nedeni, muazzam çeşitlilikte olmasıdır. hem daha bol hem de diğerlerinden daha hayati olan bu tek sıvı kaynağın uygulamaları toprak: su.
Kütle ve Hacim Tanımlı
kitle (kısaltılmış m fizik denklemlerinde), fizikte maddenin varlığını gösteren temel bir niceliktir. Maddeyi ele almanın bir yolu, atalete sahip olmasıdır; diğeri ise yerçekiminin kütleleri hızlandırmak için hareket etmesidir, ancak kütlesiz fotonları veya ışık "paketlerini" değil (bu küçücük bir parça, ancak bu yalnızca göreli etkilerin görüldüğü karadeliklerin yakınında gerçekten fark edilebilir. önemli). SI (metrik) birimi,
kilogram (kg).Ses (V) düzenli veya düzensiz biçimde kapalı üç boyutlu uzayın bir miktarını temsil eder. Temel uzunluk birimine dayanır, metre (m). Üç boyut gerekli olduğundan, karşılık gelen standart hacim birimi metre küptür (m3).
Kütle vs. Ağırlık
Az önce yerçekiminin kütleleri etkilediğini öğrendiniz. Bu olduğunda, Dünya'da ağırlık olarak adlandırılan bir kuvvet yaratır. Yerçekimi ivmesinin değeri g Dünya yüzeyinde 9.8 m/s2, yani 10 kg'lık bir kütlenin ağırlığı 10 kg × 9.8 m/s olacaktır.2 = 98 kg m/s2. Bu birime denir Newton (N).
Bir nesneyi tarttığınızda, pound veya kilogram cinsinden bir sayı döndürür. temsil etmek ağırlık birimleri. Gerçekte, ölçek ölçüyor yeryüzünde görüntülenen kilogram sayısının ağırlığı ama sonucu size kitle olarak söylüyorum. Yani, kütle-ağırlık ayrımı, günlük Dünya ölçeklerinin yapımında hesaba katılır.
Yoğunluk ve Özgül Ağırlık
Yoğunluk (ile gösterilir ρ, Yunan harfi rho) karşılık gelen birimlerle basitçe kütleye bölünmüş hacimdir. Sembollerde:
ρ = \frac{m}{V}
Daha da önemlisi, kütle birimi başlangıçta 1 L (1.000 mL veya eşdeğeri, 1.000 santimetreküp) su hacminin ne kadarına sahip olduğuna karşılık gelecek şekilde seçilmiştir. 1 L'nin m'nin yalnızca 1/1000'i olduğunu unutmayın.3, bu nedenle ikinci birim, "standart" olmakla birlikte, laboratuvar deneylerinde sıklıkla kullanılmaz. Böylece 1 kg su = "tam" 1 L hacim.
Bununla ilgili sorun, suyun yoğunluğunun, aralık boyunca hafifçe dalgalanmasıdır. donma ve kaynama arasındaki sıcaklıklar, bu nedenle bu değer aslında sabit değildir ve sadece çok 1.000'e yakın.
Yoğunluktan Özgül Ağırlık Dönüşümüne
Özgül ağırlık (SG) sizin ve uzaylı arkadaşlarınızın beklediğinden çok daha basittir: Bu sadece belirli bir nesnenin yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranıdır. belirli bir sıcaklıkta. Özgül ağırlığın birimi yoktur. Faydası, bazı nesnelerin yoğunluğunun sıcaklıkla suyunkinden farklı bir şekilde değişmesi gerçeğinde yatmaktadır, bu nedenle SG kullanmak küçük bir düzeltme faktörüne izin verir.
Misal: Listelenen yoğunluğu 7.850 kg/m olan bir demir örneğiniz olduğunu varsayalım.3. olduğu bir ortamda demirin özgül ağırlığı nedir? ρSu = 997 kg/m3?
Çözmek için 7.850 kg/m2'ye bölmeniz yeterlidir.3 997 kg/m23 almak:
\begin{aligned} SG &= \frac{7850 \text{ kg/m}^3}{997 \text{ kg/m}^3} \\ &= 7873 \end{aligned}
Tersine, özgül ağırlık-yoğunluk hesaplayıcısına ihtiyacınız varsa, özgül ağırlığı ilgili sıcaklıktaki suyun yoğunluğu ile çarpabilirsiniz. Yani şimdi, yoğunluğu özgül ağırlıktan hesaplamanız istenirse, galaksiler arası yolculuğunuz buna değdi!