Kütle, yoğunluk ve hacim birimleri arasında dönüştürme yeteneği, fizik ve kimyadaki temel problemleri çözmek için gerekli olan temel becerilerden biridir. Bu tür problemlerin çözümünde dünya çapında varsayılan olarak kullanılan SI birimleri sisteminde kütle, kilogram (kg) birimlerine ve bunların türevlerine sahiptir, oysa hacim, metre küp veya m birimlerine sahiptir.3, metre SI uzunluk birimidir. Buna uygun olarak, birim hacim başına kütle olan yoğunluk genellikle kg/m2 olarak ifade edilir.3. Günlük deneylerde ve ölçümlerde miktarlar genellikle daha küçük olduğundan, yoğunluğun g/cm cinsinden ifade edilmesi normaldir.3, veya gm/ml (mililitre, santimetre küp olarak tanımlanır). bir kg/m3 1.000 g/cm2'ye eşittir3.
Hacimden Kütle Elde Etme
Diyelim ki size bilinen bir hacimde bir madde (su veya başka bir sıvı, bir metal veya maddenin düzgün veya düzgün dağılımına sahip olduğu varsayılan herhangi bir şey) verildi ve kütlesini hesaplamanız istendi. Bunu yapmak için, yukarıda kurulan ilişkilere dayanarak, maddenin yoğunluğunu ve sadece yoğunluğunu bilmelisiniz.
yoğunluktan dolayı (ρ) kütledir (m) hacme bölünür (V), o zaman kütle eşittir yoğunluk çarpı hacim:
\rho=\frac{m}{V}
Yani
m=\rho V
Gerçek Dünyada Yoğunluklar
Çeşitli çevrimiçi tablolar, yaygın maddelerin yoğunluklarını içerir. Örneğin, 4 °C sıcaklıktaki sade suyun yoğunluğu 1.000 kg/m3'tür.3 veya yine tanım gereği 1 g/ml. Yağlar sudan daha az yoğundur, bu nedenle İtalyan gibi bir salata sosunun yağ bileşeni karışımın üstünde yüzer. Neredeyse tamamen sudan oluşan ancak şekerler, protein ve (genellikle) yağlar içeren sütün yoğunluğu, suyun yoğunluğunun 1.03 katıdır.
Metaller, kural olarak, sıvılardan belirgin şekilde daha yoğundur ve birinden diğerine büyük farklılıklar gösterir. Örneğin altının yoğunluğu 19.3 g/ml'dir. Bunun anlamı 1 m3 altının kütlesi:
m=1000\times19.3=19.300\metin{ kg}
1 kg = 2.204 libre olduğundan, bir metreye bir metreye bir metre (yaklaşık olarak ufacık bir masanın büyüklüğü) altının bir kısmı, 21 tonu aşan 42.537 poundluk bir kütleye sahip olacaktır.
Uygulamalar
Modern bir denizcilik gemisi esas olarak metalden yapıldığına göre, nasıl yüzer? Bir şeyin suda yüzebilmesi için, yerini aldığı sudan daha az kütleye sahip olması gerekir. Bu, gemi gövdesinin katmanları arasındaki boşluk gibi, geminin yapısında bulunan tüm boş alanların bir sonucu olarak gerçekleştirilir. Kano gibi metal bir tekne suya konduğunda,başlarbatmak çünkü katı metal suyla ilk temas eden şeydir. Ama çünkügenelkanonun yoğunluğu, bir veya iki yolcu eklense bile, eşdeğer bir su hacminden daha azdır, çoğu su yüzeyinin üzerinde kalır.