Specifinė gravitacija

Joe Raedle / Getty Images

Medžiagos savitasis svoris yra jos santykis tankis nurodytai etaloninei medžiagai. Šis santykis yra grynas skaičius, kuriame nėra vienetų.

Jei tam tikros medžiagos savitasis sunkio santykis yra mažesnis nei 1, tai reiškia, kad medžiaga plūduriuos etaloninėje medžiagoje. Kai tam tikros medžiagos savitasis sunkio koeficientas yra didesnis nei 1, tai reiškia, kad medžiaga nuskęs etaloninėje medžiagoje.

Tai susiję su plūdrumo sąvoka. Ledkalnis plūduriuoja vandenyne (kaip paveikslėlyje), nes jo savitasis tankis vandens atžvilgiu yra mažesnis nei 1.

Dėl šio kylančio ar grimstančio reiškinio vartojamas terminas „savitasis sunkis“, nors pati gravitacija šiame procese nevaidina reikšmingo vaidmens. Netgi iš esmės skirtinguose gravitacinis laukas , tankio santykiai būtų nepakitę. Dėl šios priežasties kur kas geriau būtų taikyti terminą „santykinis tankis“ tarp dviejų medžiagų, tačiau dėl istorinių priežasčių terminas „savitasis sunkis“ įstrigo.

Specifinis tankis skysčiams

Skysčiams etaloninė medžiaga paprastai yra vanduo, kurio tankis yra 1,00 x 10³kg/m³4 laipsnių Celsijaus temperatūroje (tankiausia vandens temperatūra), naudojama nustatyti, ar skystis nuskęs ar plūduriuos vandenyje. Namų darbuose tai paprastai laikoma etalonine medžiaga dirbant su skysčiais.

Dujų savitasis sunkis

Dujoms etaloninė medžiaga paprastai yra normalus kambario temperatūros oras, kurio tankis yra maždaug 1,20 kg/m³. Jei atliekant namų darbus etaloninė medžiaga nenurodyta specifinei problemai spręsti, paprastai galima daryti prielaidą, kad ją naudojate kaip etaloninę medžiagą.

Specifinio sunkumo lygtys

Savitasis sunkis (SG) yra dominančios medžiagos tankio santykis ( r_i ) iki etaloninės medžiagos tankio ( r_r ). ( Pastaba: Graikijos simbolis rho, r , dažniausiai naudojamas tankiui pavaizduoti.) Tai galima nustatyti naudojant šią formulę:

SG = r_i ÷ r_r = r_i / r_r

Dabar, atsižvelgiant į tai, kad tankis skaičiuojamas nuo masė ir tūrį per lygtį r = m / IN , tai reiškia, kad jei paimtumėte dvi tokio paties tūrio medžiagas, SG būtų galima perrašyti kaip atskirų jų masių santykį:

SG = r_i / r_r

SG = m_i/IN / m_r/IN

SG = m_i / m_r

Ir nuo svorio Į = mg , todėl gaunama formulė, parašyta kaip svorių santykis:

SG = m_i / m_r

SG = m_ig / m_rg

SG = Į_i / Į_r

Svarbu atsiminti, kad ši lygtis veikia tik su mūsų ankstesne prielaida, kad abiejų medžiagų tūris yra lygus, todėl kai kalbame apie dviejų medžiagų svorius šioje paskutinėje lygtyje, tai yra vienodos apimties iš dviejų medžiagų.

Taigi, jei norėtume sužinoti savitąjį etanolio tankį vandenyje ir žinome vieno galono vandens svorį, tada, norėdami užbaigti skaičiavimą, turėtume žinoti vieno galono etanolio svorį. Arba, jei žinotume savitąjį etanolio tankį vandenyje ir žinotume vieno galono vandens svorį, galėtume naudoti šią paskutinę formulę vieno galono svoriui nustatyti. etanolis . (Ir tai žinodami, galėtume jį panaudoti, norėdami rasti kito tūrio etanolio masę konvertuodami. Tai yra gudrybės, kurias galite rasti tarp namų darbų uždavinių, apimančių šias sąvokas.)

Specifinio sunkumo taikymai

Specifinis sunkumas yra sąvoka, kuri rodoma įvairiose pramonės srityse, ypač kai ji susijusi su skysčių dinamika. Pavyzdžiui, jei kada nors prižiūrėjote savo automobilį ir mechanikas parodė, kaip maži plastikiniai rutuliukai plūduriavo transmisijos skystyje, matėte, kaip veikia savitasis svoris.

Atsižvelgiant į konkrečią nagrinėjamą paskirtį, šios pramonės šakos gali naudoti sąvoką su kita etalonine medžiaga nei vanduo ar oras. Ankstesnės prielaidos galiojo tik namų darbams. Kai dirbate su tikru projektu, turėtumėte tiksliai žinoti, koks yra jūsų specifinis svoris, ir neturėtumėte daryti prielaidų apie tai.