Як розрахувати вагу за обсягом

Ви коли-небудь дивилися на щось велике і неживе, як бойовий танк або невеликий комерційний авіалайнер, і замислювалися, скільки це важить? Якщо так, то як ваш розум намагався навіть здогадатися?

Ви думали про такі терміни, як "важкий", "товстий", "легкий" і "порожнистий"? Ви насправді намагалися вирахувати, що означає "велике", грубими математичними термінами?

Ви, мабуть, здогадаєтесь, що танк і літак, які виявилися приблизно однаковими за розміром, мали б зовсім різну масу (а вони є), але чому?

Якщо щось із цього звучить знайомим, це тому, що ви усвідомлювали це чи ні, ваш мозок намагався знайти точку перетину фізичних величингучність("розмір") тамасаразівприскорення​ ​з​ ​сила тяжіння​ (​вага​).

Ця точка перетину на шляху від об'єму до ваги становитьщільність, що є прямою мірою кількості «речовини» на одиницю тривимірного простору, або маси, поділеної на об’єм.

​Щільністьє невід’ємною (вбудованою) властивістю речовини, яка залежить від того, скільки її займає певний простір, іноді з залежність від температури, оскільки деякі речовини, включаючи воду, можуть розширюватися і стискатися з теплом і холодом до різної міри градусів.

Щільність виражається в одиницяхмаса, поділена на об’єм, стандартний міжнародний(SI) одиницьбудучи кілограмами на кубічний ("кубований") метр, абокг / м³.У лабораторії такі одиниці виміру, як грами на кубічний сантиметр, або г / см³, є більш поширеними.

• Один см³ еквівалентно одному мілілітру (мл); обидва є одиницями обсягу. У більшості хімічних установ останній є кращим.

Коли ви вважаєте об’єкт важким, ви, як правило, враховуєте його розмір. Мішок з ватними кульками розміром зі спортивну арену був би "важким". Коли ти думаєш протип речовинияк "важкий", ви справді отримуєте щільність. Ця кількість зазвичай визначаєтьсяρ, мала грецька буква rho.

Хоча маса не є вагою, більш масивні предмети мають пропорційно більшу вагу черезЗакон тяжіння Ньютона,​

з​g​будучиприскорення внаслідок сили тяжіння​. ​​gмає значення 9,8 м / с²​ ​на землі, що означає, що він надає силу 9,8 м / с² × 15 кг = 147 ньютонів (N) на 15-кг (33-фунтовій) скелі.

Цей самий взаємозв'язок означає, що для даного об'єкта (тобто об'єкта з постійною масою) сила, яку він відчуває внаслідок сили тяжіння, прямо пропорційна величиніg, яка в свою чергу залежить від маси об’єкта, відповідального за поле тяжіння. На Місяці, деg= 1,625 м / с², 15-кг маса все ще має aмаса15 кг, але йоговагазменшується приблизно в шість разів: 1,625 м / с² × 15 кг = 24,4 Н.

Якщо вас попросять перевести кг в об’єм у м³ для даної речовини ви отримаєте число в 1000 разів більше, ніж, якби ви вибрали перетворити g на об’єм в см³ (або мл).

Наприклад, 1 кубічний метр води, яка має щільність рівно1 кг / лза визначенням, має масу 1000 кг (трохи більше 2200 фунтів) і обсяг, що дорівнює 1000 л. Натомість один г води займає всього один см³ (або мл), тож іншим способом виразити це є1 г / мл​

Щоб перевести кг у літри, оскільки кілограми та літри є одиницями СІ, потрібно лише розділити масу на щільність. Оскільки

При перетворенні натомість із грама в обсяг застосовується одне і те ж правило, якщо одиниці виміру складають см³ (мл).