Зміст
Ви коли-небудь дивились на щось велике і неживе, як бойовий танк чи невеликий комерційний авіалайнер, і замислювались, скільки це важить? Якщо так, то як ваш розум намагався навіть здогадуватися?
Ви думали про такі терміни, як "важкий", "товстий", "легкий" і "порожній"? Ви насправді намагалися обчислити, що означає "велике" в грубому математичному плані?
Ви, напевно, здогадуєтесь, що танк і літак, які виявилися приблизно однакового розміру, були б зовсім різними за масою (і вони є), але чому?
Якщо хтось із цього дзвінка знайомий, це тому, що ви знали про це чи ні, ваш мозок намагався знайти точку перетину фізичних величин обсяг ("розмір") і маси разів прискорення з сила тяжіння (вага).
Ця точка перетину вздовж шляху від об'єму до ваги є щільність, що є прямим вимірюванням кількості "речі" на одиницю тривимірного простору або маси, поділеної на об'єм.
Що таке щільність?
Щільність це властива (вбудована) властивість речовини, яка залежить від того, яка її частина займає заданий простір, іноді залежно від температури, оскільки деякі речовини, включаючи воду, можуть різною мірою розширюватися і стискатися з теплом та холодом. .
Щільність виражається в одиницях маса, поділена на об'єм, стандарт міжнародний (СІ) одиниць - кілограми на кубічний метр, або кг / м3. У лабораторії такі одиниці, як грам на кубічний сантиметр або г / см3, є більш поширеними.
Коли ви думаєте про предмет як важкий, ви зазвичай обліковуєте його розміри. Мішок з бавовняними кульками розміром зі спортивної арени був би "важким". Коли ти думаєш тип речовини як "важкий", що ти насправді отримуєш - це щільність. Зазвичай ця кількість визначається за допомогою ρ, маленька грецька літера rho.
Маса, вага та гравітація
Хоча маса не важить, більш масивні предмети мають пропорційно більшу вагу через Закон тяжіння Ньютона, Ж = мг з г будучи прискорення внаслідок сили тяжіння. г має значення 9,8 м / с2 на землі, що означає, що він надає силу 9,8 м / с2 × 15 кг = 147 ньютонів (N) на 15-кілограмовій (33-фунтовій) скелі.
Це ж співвідношення означає, що для даного об'єкта (тобто такого, який має постійну масу) сила, яку він відчуває завдяки гравітації, прямо пропорційна величині г, що в свою чергу залежить від маси об'єкта, відповідального за гравітаційне поле. На Місяці, де г = 1,625 м / с2, маса 15 кг все ще має а маси 15 кг, але його вага зменшується в коефіцієнт близько шести: 1,625 м / с2 × 15 кг = 24,4 Н.
Формула від маси до обсягу
Якщо вас попросять перетворити кг на об'єм у м3 для даної речовини ви отримаєте число в 1000 разів більше, ніж якщо б ви вирішили перетворити g в об'єм в см3 (або мл).
Наприклад, 1 кубічний метр води, який має щільність рівно 1 кг / л За визначенням, маса 1000 кг (трохи більше 2200 фунтів) і об'єм, що дорівнює 1000 Л. Один г води, з іншого боку, займає лише один см3 (або мл), тож інший спосіб виразити це 1 г / мл
Перерахуйте кг у літри
Щоб перетворити кг на літри, оскільки кілограми та літри є обома одиницями СІ, потрібно лише розділити масу на щільність. З тих пір ρ = м/V, м = ρV, і V = м/ρ. При перетворенні грамів на обсяг замість цього застосовується те саме правило, поки одиниці об'єму становлять см3 (мл).