Материал плотность определяется как его масса на единицу объема. Другими словами, плотность - это отношение массы к объему или массы на единицу объема. Это мера того, сколько "вещи" имеет объект в единице объема (кубический сантиметр или кубический сантиметр). Плотность - это, по сути, измерение того, насколько плотно материя соединена. Принцип плотности был открыт греческим ученым Архимед, и это легко рассчитать, если вы знаете формулу и понимаете связанные с ней единицы.
Формула плотности
Для расчета плотности (обычно представлена Греческая буква "ρ") объекта, возьмите массу (м) и разделить на объем (v):
ρ = м / v
Единица СИ плотность килограмм на кубический метр (кг / м3). Это также часто представлено в блок cgs грамм на кубический сантиметр (г / см3).
Как найти плотность
При изучении плотности может быть полезно работать образец проблемы используя формулу для плотности, как упомянуто в предыдущем разделе. Напомним, что хотя плотность действительно является массой, деленной на объем, ее часто измеряют в граммах на кубический сантиметр, потому что граммы представляют собой стандартный вес, в то время как кубические сантиметры представляют объем объект.
Для этой проблемы возьмите кирпич соли размером 10,0 см х 10,0 см х 2,0 см, который весит 433 грамма. Чтобы найти плотность, используйте формулу, которая поможет вам определить количество массы на единицу объема, или:
ρ = м / в
В этом примере у вас есть размеры объекта, поэтому вы должны рассчитать объем. формула для объема зависит от формы объекта, но это простой расчет для блока:
V = длина х ширина х толщина
v = 10,0 см х 10,0 см х 2,0 см
v = 200,0 см3
Теперь, когда у вас есть масса и объем, рассчитать плотность, следующее:
ρ = м / в
ρ = 433 г / 200,0 см3
ρ = 2,165 г / см3
Таким образом, плотность соляного кирпича составляет 2,165 г / см.3.
Используя Плотность
Одним из наиболее распространенных применений плотности является взаимодействие различных материалов при смешивании. Дерево плавает в воде, потому что оно имеет меньшую плотность, в то время как якорь тонет, потому что металл имеет более высокую плотность. Гелиевые шары плавают, потому что плотность гелия ниже плотности воздуха.
Когда ваша автомобильная сервисная станция испытывает различные жидкости, такие как трансмиссионная жидкость, она выливает часть жидкости в ареометр. Влагомер имеет несколько калиброванных объектов, некоторые из которых плавают в жидкости. Наблюдая за тем, какой из объектов плавает, сотрудники станции технического обслуживания могут определить плотность жидкости. В случае трансмиссионной жидкости этот тест показывает, нужно ли сотрудникам станции техобслуживания немедленно ее заменить, или в жидкости все еще есть срок службы.
Плотность позволяет решить для массы и объема, если дано другое количество. Так как плотность общих веществ Известно, что этот расчет довольно прост, в форме. (Обратите внимание, что символ звездочки - * - используется, чтобы избежать путаницы с переменными для объема и плотности, ρ и vсоответственно.)
v * ρ = мили
м / ρ = v
Изменение плотности также может быть полезным при анализе некоторых ситуаций, например, когда происходит химическое превращение и высвобождение энергии. Заряд в аккумуляторной батарее, например, является кислый раствор. Когда батарея разряжает электричество, кислота соединяется со свинцом в батарее, образуя новый химикат, что приводит к снижению плотности раствора. Эту плотность можно измерить, чтобы определить уровень оставшегося заряда батареи.
Плотность является ключевым понятием при анализе взаимодействия материалов в механике жидкости, погоде, геологии, материаловедении, технике и других областях физики.
Удельный вес
Концепция, связанная с плотностью удельный вес (или, что еще более уместно, относительная плотность) материала, который представляет собой отношение плотности материала к плотность воды. Объект с удельным весом меньше единицы будет плавать в воде, в то время как удельный вес больше единицы означает, что он утонет. Именно этот принцип позволяет, например, воздушному шару, наполненному горячим воздухом, плавать относительно остального воздуха.