Hiç bir muharebe tankı veya küçük bir ticari uçak gibi büyük ve cansız bir şeye baktınız ve ne kadar ağır olduğunu merak ettiniz mi? Eğer öyleyse, aklınız nasıl tahmin etmeye bile çalıştı?
"Ağır", "kalın", "hafif" ve "içi boş" gibi terimleri düşündünüz mü? Kaba matematiksel terimlerle "büyük"ün ne anlama geldiğini gerçekten hesaplamaya çalıştınız mı?
Muhtemelen aynı büyüklükte görünen bir tank ve bir uçağın kütle olarak oldukça farklı olacağını tahmin edersiniz (ve öyledir), ama neden?
Bunlardan herhangi biri size tanıdık geliyorsa, bunun nedeni siz farkında olsanız da olmasanız da beyninizin fiziksel niceliklerin kesişme noktasını bulmaya çalışmasıdır.Ses("boyut") vekitlekezhızlanma nın-nin Yerçekimi (ağırlık).
Hacimden ağırlığa yolculuk boyunca bu kesişme noktasıyoğunluküç boyutlu uzayın birimi başına "malzeme" miktarının veya hacme bölünen kütlenin doğrudan bir ölçüsü olan .
Yoğunluk nedir?
Yoğunlukbir maddenin, ne kadarının belirli bir miktarda yer kapladığına bağlı olan doğal (yerleşik) bir özelliğidir. sıcaklığa bağımlılık, çünkü su da dahil olmak üzere bazı maddeler ısı ve soğukla genişleyip büzüşebilir derece.
Yoğunluk birimlerinde ifade edilirhacim bölü kütle, standart uluslararası(SI) birimlerimetreküp ("küp") metre başına kilogram olmak veyakg/m3.Laboratuarda santimetre küp başına gram veya g/cm gibi birimler3, daha yaygındır.
- bir cm3 bir mililitreye (mL) eşittir; ikisi de hacim birimidir. Çoğu kimya ortamında, ikincisi tercih edilir.
Bir nesneyi ağır olarak düşündüğünüzde, genellikle boyutunu hesaba katarsınız. Bir spor sahası büyüklüğünde bir torba pamuk "ağır" olurdu. düşündüğündebir madde türü"ağır" olarak, gerçekten elde ettiğiniz şey yoğunluktur. Bu miktar normaldeρ, küçük Yunan harfi rho.
Kütle, Ağırlık ve Yerçekimi
Kütle ağırlık olmasa da, daha büyük nesnelerin ağırlıkları orantılı olarak daha yüksektir.Newton'un yerçekimi yasası,
F=mg
ilegolmakyerçekimi nedeniyle ivme. g9.8 m/s değerine sahiptir2 Yeryüzünde9,8 m/s'lik bir kuvvet verdiği anlamına gelir2 × 15 kg = 147 Newton (N), 15 kg'lık (33 pound) bir kaya üzerinde.
Bu aynı ilişki, belirli bir nesne için (yani sabit kütleli bir nesne için), yerçekimi nedeniyle maruz kaldığı kuvvetin değeri ile doğru orantılı olduğunu ima eder.g, bu da yerçekimi alanından sorumlu nesnenin kütlesine bağlıdır. Ayda, neredeg= 1.625 m/s2, 15 kg'lık bir kütlenin halakitle15 kg, ancakağırlıkyaklaşık altı kat azalır: 1.625 m/s2 × 15 kg = 24,4 N.
Kütle Hacim Formülü
Kg'yi m cinsinden hacme çevirmeniz istenirse3 Belirli bir madde için, g'yi cm cinsinden hacme dönüştürmeyi seçerseniz elde edeceğinizden 1000 kat daha büyük bir sayı elde edersiniz.3 (veya mL).
Örneğin, tam olarak yoğunluğu olan 1 metreküp su1 kg/Ltanım gereği, 1.000 kg'lık bir kütleye (2.200 pound'un biraz üzerinde) ve 1.000 L'ye eşit bir hacme sahiptir. 1 gr su ise sadece 1 cm yer kaplar.3 (veya mL) yani bunu ifade etmenin başka bir yolu1 g/mL.
kg'ı litreye çevir
Kg'yi litreye çevirmek için, hem kilogram hem de litre SI birimi olduğundan, kütleyi yoğunluğa bölmeniz yeterlidir. Dan beri
\rho=m/V\text{, }m=\rho V\text{ ve }V=m/\rho
Bunun yerine gramdan hacme çevirirken, hacim birimleri cm olduğu sürece aynı kural geçerlidir.3 (mL).