Sisältö
Oletko koskaan katsellut jotain suurta ja elottomia, kuten taisteluvesisäiliötä tai pientä kaupallista lentokonetta, ja miettinyt, kuinka paljon se painaa? Jos on, miten mielesi yritti edes arvata?
Ajattelitko sellaisia termejä kuin "raskas", "paksu", "kevyt" ja "ontto"? Yrititkö todella laskea mitä "iso" tarkoitti karkealla matemaattisella tavalla?
Voit todennäköisesti arvata, että säiliö ja kone, jotka näyttivät olevan suunnilleen samankokoiset, olisivat aivan erilaisia massassa (ja ne ovat), mutta miksi?
Jos joku näistä soi, se johtuu siitä, olitko tietoinen siitä vai et, aivosi yrittivät löytää pisteen, jossa tilavuus ("koko") ja massa kertaa kiihtyvyys of painovoima (paino).
Tämä leikkauspiste matkalla tilavuudesta painoon on tiheys, joka on suora mitta "tavaroiden" määrästä kolmiulotteisen tilan yksikköä tai massaa jaettuna tilavuudella.
Mikä on tiheys?
Tiheys on aineelle luontainen (sisäänrakennettu) ominaisuus, joka riippuu siitä, kuinka paljon se vie tietyn määrän tilaa, joskus riippuen lämpötilasta, koska jotkut aineet, mukaan lukien vesi, voivat laajentua ja supistua lämmön ja kylmän kanssa vaihtelevassa määrin .
Tiheys ilmaistaan yksikköinä massa jaettuna tilavuudella, standardi kansainvälinen (SI) yksikköä - kilogrammat kuutiometriä kohti ("kuutio") tai kg / m3. Laboratoriossa yksiköt, kuten grammat kuutiometriä kohti tai g / cm3, ovat yleisempiä.
Kun ajattelet esinettä raskaana, olet yleensä vastuussa sen koosta. Urheilukentän kokoinen pussi puuvillapalloja olisi "raskas". Kun ajattelet ainetyyppi kuten "raskas", mitä oikeasti pääset on tiheys. Tämän määrän määrittelee yleensä ρ, pienillä kreikkalaisilla kirjaimilla rho.
Massa, paino ja painovoima
Vaikka massa ei ole painoa, massiivisilla esineillä on suhteellisesti suurempi paino Newtonin painolaki, F = mg kanssa g on kiihtyvyys painovoiman vuoksi. g on arvo 9,8 m / s2 maan päällä, mikä tarkoittaa, että se antaa voiman 9,8 m / s2 × 15 kg = 147 newtonia (N) 15 kg: n (33 punnan) kalliolla.
Sama suhde merkitsee sitä, että tietylle esineelle (ts. Sellaiselle, jolla on vakio massa) sen voima, jonka se kokee painovoiman vuoksi, on suoraan verrannollinen g, joka puolestaan riippuu gravitaatiokentästä vastuussa olevan kohteen massasta. Kuussa, missä g = 1,625 m / s2, 15 kg: n massalla on vielä a massa 15 kg, mutta se paino vähenee kertoimella noin kuusi: 1,625 m / s2 × 15 kg = 24,4 N.
Massan tilavuuskaava
Jos sinua pyydetään muuntamaan kg tilavuudeksi metreinä3 tietylle aineelle saat luvun 1 000 kertaa suurempi kuin mitä jos valitsisit muuntaa g tilavuudeksi (cm)3 (tai ml).
Esimerkiksi 1 kuutiometri vettä, jonka tiheys on tarkalleen 1 kg / l määritelmän mukaan sen massa on 1 000 kg (hieman yli 2200 puntaa) ja tilavuus yhtä suuri kuin 1 000 litraa. Yksi gramma vettä puolestaan vie vain yhden senttimetrin3 (tai ml), joten toinen tapa ilmaista tämä on 1 g / ml.
Muunna kg litroiksi
Jotta voit muuntaa kilogrammat litroiksi, koska kilogrammat ja litrat ovat molemmat SI-yksiköitä, sinun täytyy jakaa massa vain tiheydellä. Siitä asti kun ρ = m/V, m = ρVja V = m/ρ. Kun muunnetaan grammoina tilavuudeksi, sama sääntö koskee niin kauan kuin tilavuusyksiköt ovat cm3 (Ml).