Materiāls blīvums definē kā tā masu uz tilpuma vienību. Citiem vārdiem sakot, blīvums ir attiecība starp masu un tilpumu vai masu uz tilpuma vienību. Tas ir izmērs, cik daudz "priekšmetu" ir objekta tilpuma vienībās (kubikmetrs vai kubikcentimetrs). Blīvums būtībā ir mērījums tam, cik cieši matērija ir salikta kopā. Blīvuma principu atklāja grieķu zinātnieks Arhimēdi, un to ir viegli aprēķināt, ja zināt formulu un saprotat ar to saistītās vienības.
Blīvuma formula
Lai aprēķinātu blīvumu (parasti to apzīmē ar Grieķu vēstule "ρ"), ņemiet masu (m) un daliet ar tilpumu (v):
ρ = m / v
SI vienība blīvums ir kilograms uz kubikmetru (kg / m3). Tas bieži tiek pārstāvēts arī cgs vienība gramu uz kubikcentimetru (g / cm3)3).
Kā atrast blīvumu
Pētot blīvumu, var būt noderīgi strādāt a izlases problēma izmantojot blīvuma formulu, kā minēts iepriekšējā sadaļā. Atgādiniet, ka, lai arī blīvums patiešām ir masa, dalīta ar tilpumu, to bieži mēra gramu vienībās uz kubikmetru centimetru, jo grami apzīmē standarta svaru, bet kubikcentimetri apzīmē svara svaru objekts.
Lai atrisinātu šo problēmu, paņemiet sāls ķieģeli ar izmēru 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm, kas sver 433 gramus. Lai atrastu blīvumu, izmantojiet formulu, kas palīdz noteikt masas daudzumu uz tilpuma vienību, vai arī:
ρ = m / v
Šajā piemērā jums ir objekta izmēri, tāpēc jums tas ir jādara aprēķiniet skaļumu. tilpuma formula ir atkarīgs no objekta formas, bet tas ir vienkāršs lodziņa aprēķins:
v = garums x platums x biezums
v = 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm
v = 200,0 cm3
Tagad, kad jums ir masa un tilpums, aprēķiniet blīvumu, sekojoši:
ρ = m / v
ρ = 433 g / 200,0 cm3
ρ = 2,165 g / cm3
Tādējādi sāls ķieģeļu blīvums ir 2,165 g / cm3.
Izmantojot blīvumu
Viens no visbiežāk izmantotajiem blīvuma veidiem ir dažādu materiālu mijiedarbība, sajaucoties kopā. Koks peld ūdenī, jo tam ir mazāks blīvums, bet enkurs nogrimst, jo metālam ir lielāks blīvums. Hēlija baloni peld, jo hēlija blīvums ir zemāks par gaisa blīvumu.
Kad jūsu autoserviss pārbaudīs dažādus šķidrumus, piemēram, transmisijas šķidrumu, tas daļu šķidruma ielej hidrometrā. Hidrometram ir vairāki kalibrēti objekti, no kuriem daži peld šķidrumā. Novērojot, kurš no objektiem peld, degvielas uzpildes stacijas darbinieki var noteikt šķidruma blīvumu. Pārneses šķidruma gadījumā šis tests atklāj, vai degvielas uzpildes stacijas darbiniekiem tas nekavējoties jāmaina, vai arī šķidrumam vēl ir kāda dzīve.
Blīvums ļauj jums noteikt masu un tilpumu, ja tiek dots cits daudzums. Kopš parasto vielu blīvums ir zināms, šis aprēķins ir diezgan vienkāršs formā. (Ņemiet vērā, ka zvaigznītes simbols * ir izmantots, lai izvairītos no sajaukšanas ar tilpuma un blīvuma mainīgajiem lielumiem, ρ un vattiecīgi.)
v * ρ = mvai
m / ρ = v
Blīvuma izmaiņas var būt noderīgas arī dažu situāciju analīzē, piemēram, kad notiek ķīmiska pārveidošana un tiek atbrīvota enerģija. Piemēram, akumulatora akumulatora uzlāde ir skābs šķīdums. Kad akumulators izlādē elektrību, skābe apvienojas ar akumulatorā esošo svinu, veidojot jaunu ķīmisku vielu, kā rezultātā samazinās šķīduma blīvums. Šo blīvumu var izmērīt, lai noteiktu akumulatora atlikušās uzlādes līmeni.
Blīvums ir galvenais jēdziens, analizējot materiālu mijiedarbību šķidrumu mehānikā, laikapstākļos, ģeoloģijā, materiālu zinātnēs, inženierzinātnēs un citās fizikas jomās.
Īpaša gravitāte
Jēdziens, kas saistīts ar blīvumu, ir īpaša gravitāte (vai, vēl piemērotāk, relatīvais blīvums), kas ir materiāla blīvuma attiecība pret ūdens blīvums. Objekts, kura īpatnējais svars ir mazāks par vienu, peldēs ūdenī, bet īpatnējais smagums, kas lielāks par vienu, nozīmē, ka tas nogrims. Šis princips ļauj, piemēram, ar karstu gaisu piepildītam balonam peldēt attiecībā pret pārējo gaisu.