Съдържание
Случвало ли ви се е да погледнете нещо голямо и неживо, като боен танк или малък търговски самолет и се зачудихте колко тежи? Ако да, как мислите ви се опитваха дори да гадаете?
Мислихте ли за термини като "тежък", "дебел", "лек" и "кухи"? Опитахте ли всъщност да изчислите какво означава "голямо" в груб математически план?
Вероятно бихте предположили, че танк и самолет, които изглеждаха приблизително еднакви по размер, биха били съвсем различни по маса (и те са), но защо?
Ако някой от този позвъни познат, това е, защото независимо дали сте били наясно с него или не, мозъкът ви се опитваше да намери пресечната точка на физическите количества на сила на звука ("размер") и маса пъти ускорение на земно притегляне (тегло).
Тази точка на пресичане по пътя на обема до теглото е плътност, което е пряка мярка за количеството "неща" на единица триизмерно пространство или маса, разделена на обем.
Какво е плътност?
плътност е присъщо (вградено) свойство на веществото, което зависи от това каква част от него заема дадено количество пространство, понякога с зависимост от температурата, тъй като някои вещества, включително вода, могат да се разширяват и свиват в различна степен с топлина и студ. ,
Плътността се изразява в единици от маса, разделена на обем, стандартният международен (SI) единици са килограми на кубичен ("куб") метър, или кг / м3. В лабораторията единици като грамове на кубичен сантиметър или g / cm3, са по-често срещани.
Когато мислите за даден предмет за тежък, обикновено отчитате неговия размер. Чанта с памучни топки с размерите на спортна арена би била "тежка". Когато се сещате вид вещество като "тежък", това, което наистина получавате, е плътността. Това количество обикновено се определя от ρ, малката гръцка буква rho.
Маса, тегло и гравитация
Докато масата не е теглото, по-масивните предмети имат пропорционално по-големи тегла поради Закон на гравитацията на Нютони, F = мг с г като ускорение поради гравитацията. г има стойност 9,8 m / s2 на земята, което означава, че придава сила от 9,8 m / s2 × 15 кг = 147 нютона (N) върху 15-килограмова (33-килограмова) скала.
Същото съотношение предполага, че за даден обект (тоест такъв с постоянна маса) силата, която изпитва поради гравитацията, е пряко пропорционална на стойността на г, което от своя страна зависи от масата на обекта, отговорен за гравитационното поле. На луната, къде г = 1.625 m / s2, 15-килограмова маса все още има а маса от 15 кг, но си тегло се намалява с коефициент около шест: 1.625 m / s2 × 15 кг = 24,4 Н.
Формула от маса до обем
Ако бъдете помолени да конвертирате кг в обем в m3 за дадено вещество ще получите число 1000 пъти по-голямо, отколкото бихте избрали да преобразувате g в обем в cm3 (или mL).
Например 1 кубически метър вода, която има плътност точно 1 кг / л по дефиниция има маса от 1000 кг (малко над 2200 паунда) и обем, равен на 1000 L. Един г вода, от друга страна, заема само един см3 (или mL), така че друг начин за изразяване е това 1 g / mL.
Преобразувайте килограми в литри
За да превърнете килограм в литри, тъй като килограмите и литрите са и двете единици SI, трябва само да разделите масата на плътността. От ρ = m/V, m = ρV, и V = m/ρ, При преобразуване от грам в обем вместо това се прилага същото правило, стига единиците за обем да са cm3 (Мл).