Περιεχόμενο
Έχετε δει ποτέ κάτι μεγάλο και μη-ζωντανό, όπως μια δεξαμενή μάχης ή ένα μικρό εμπορικό αεροπλάνο, και αναρωτήθηκε πόσο ζυγίζει; Αν ναι, πώς το μυαλό σας προσπαθεί να μαντέψει;
Σκέφτηκες όρους όπως "βαρύ", "παχύ", "ελαφρύ" και "κοίλο"; Πραγματικά προσπαθήσατε να υπολογίσετε τι σημαίνει "μεγάλος" σε ακατάλληλους μαθηματικούς όρους;
Μάλλον θα μαντέψατε ότι μια δεξαμενή και ένα αεροπλάνο που φαινόταν να είναι περίπου το ίδιο μέγεθος θα ήταν αρκετά διαφορετικό στη μάζα (και είναι), αλλά γιατί;
Εάν κάποιο από αυτά δακτυλογραφεί οικεία, γιατί, είτε το γνωρίζατε είτε όχι, ο εγκέφαλός σας προσπαθούσε να βρει το σημείο τομής των φυσικών ποσοτήτων Ενταση ΗΧΟΥ ("μέγεθος") και μάζα φορές το επιτάχυνση του βαρύτητα (βάρος).
Αυτό το σημείο τομής κατά μήκος του ταξιδιού από τον όγκο στο βάρος είναι πυκνότητα, το οποίο είναι ένα άμεσο μέτρο του ποσού των "αντικειμένων" ανά μονάδα τρισδιάστατου χώρου, ή μάζα διαιρεμένη κατά όγκο.
Τι είναι η πυκνότητα;
Πυκνότητα είναι εγγενής (ενσωματωμένη) ιδιότητα μιας ουσίας που εξαρτάται από το πόσο κοστίζει ένα δεδομένο ποσό χώρου, μερικές φορές με εξάρτηση από τη θερμοκρασία επειδή μερικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένου του νερού, μπορούν να επεκταθούν και να συσσωρευτούν με θερμότητα και κρύο σε ποικίλους βαθμούς .
Η πυκνότητα εκφράζεται σε μονάδες μάζα διαιρούμενη κατά όγκο, το διεθνές πρότυπο (SI) να είναι χιλιόγραμμα ανά κυβικό ("κύβο") μετρητή, ή kg / m3. Στο εργαστήριο, μονάδες όπως γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, ή g / cm3, είναι πιο συχνές.
Όταν σκέφτεστε ένα αντικείμενο τόσο βαρύ, συνήθως αντιπροσωπεύετε το μέγεθός του. Μια τσάντα από βαμβακερά μπάλες με μέγεθος ενός αθλητικού αρένα θα ήταν "βαρύ". Όταν σκέφτεστε ένα είδος ουσίας ως "βαρύ", αυτό που πραγματικά παίρνετε είναι πυκνότητα. Η ποσότητα αυτή καθορίζεται κανονικά από το ρ, το πεζά ελληνικό γράμμα rho.
Μάζα, Βάρος και Σοβαρότητα
Ενώ η μάζα δεν είναι βάρος, τα πιο μαζικά αντικείμενα έχουν αναλογικά υψηλότερα βάρη λόγω του Newton νόμος της βαρύτητας, φά = mg με σολ είναι το επιτάχυνση λόγω βαρύτητας. σολ έχει τιμή 9,8 m / s2 στη γη, που σημαίνει ότι εκπέμπει δύναμη 9,8 m / s2 × 15 kg = 147 Newtons (N) σε βράχο 15 kg (33-λιβρών).
Αυτή η ίδια σχέση υποδηλώνει ότι για ένα δεδομένο αντικείμενο (δηλαδή ένα με σταθερή μάζα), η δύναμη που βιώνει λόγω της βαρύτητας είναι άμεσα ανάλογη με την αξία του σολ, που με τη σειρά του εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου που είναι υπεύθυνος για το βαρυτικό πεδίο. Στο φεγγάρι, όπου σολ = 1,625 m / s2, μια μάζα 15 κιλών εξακολουθεί να έχει α μάζα των 15 κιλών, αλλά του βάρος μειώνεται κατά ένα συντελεστή περίπου έξι: 1.625 m / s2 × 15 kg = 24,4 N.
Φόρμουλα μάζας προς όγκο
Εάν σας ζητηθεί να μετατρέψετε το kg σε όγκο σε m3 για μια συγκεκριμένη ουσία, θα πάρετε έναν αριθμό 1.000 φορές μεγαλύτερο από ότι θα κάνατε εάν επιλέξατε να μετατρέψετε το g σε όγκο σε cm3 (ή mL).
Για παράδειγμα, 1 κυβικό μέτρο νερού, το οποίο έχει πυκνότητα ακριβώς 1 kg / L εξ ορισμού, έχει μάζα 1.000 kg (μόλις πάνω από 2.200 λίβρες) και όγκο ίσο με 1.000 λίτρα. Ένα g νερού, από την άλλη πλευρά, καταλαμβάνει μόλις ένα εκατοστό3 (ή mL) έτσι ένας άλλος τρόπος για να το εκφράσω αυτό είναι 1 g / mL.
Μετατρέψτε το kg σε λίτρα
Για να μετατρέψετε το κιλό σε λίτρα, επειδή τα κιλά και τα λίτρα είναι και τα δύο μονάδες SI, χρειάζεται μόνο να διαιρέσετε τη μάζα από την πυκνότητα. Από ρ = Μ/V, Μ = ρV, και V = Μ/ρ. Κατά τη μετατροπή από γραμμάρια σε όγκο, ο ίδιος κανόνας ισχύει εφόσον οι μονάδες όγκου είναι cm3 (mL).