Innehåll
Har du någonsin tittat på något stort och icke-levande, som en stridstank eller en liten kommersiell flygplan, och undrade hur mycket den väger? Om så är fallet, hur gick ditt sinne med att försöka till och med gissa?
Tänkte du på termer som "tung", "tjock", "lätt" och "ihålig"? Försökte du faktiskt beräkna vad "stort" betydde i grova matematiska termer?
Du skulle antagligen gissa att en tank och ett plan som verkade vara ungefär samma storlek skulle vara helt annorlunda i massan (och de är), men varför?
Om något av detta ringer bekant, beror det på om du var medveten om det eller inte, din hjärna försökte hitta skärpunkten mellan de fysiska mängderna av volym ("storlek") och massa gånger acceleration av allvar (vikt).
Den skärningspunkten längs resan från volym till vikt är densitet, som är ett direkt mått på mängden "grejer" per enhet tredimensionellt utrymme, eller massa dividerat med volym.
Vad är densitet?
Densitet är en inneboende (inbyggd) egenskap hos ett ämne som beror på hur mycket av det som upptar en viss mängd utrymme, ibland med beroende av temperatur eftersom vissa ämnen, inklusive vatten, kan växa ut och sammandras med värme och kyla i varierande grad .
Densitet uttrycks i enheter av massa dividerat med volym, den internationella standarden (SI) enheter vara kilogram per kubikmeter ("kubik"), eller kg / m3. I labbet, enheter som gram per kubikcentimeter eller g / cm3, är vanligare.
När du tänker på ett objekt som tungt, redovisar du vanligtvis dess storlek. En påse med bomullsbollar på storleken på en idrottsarena skulle vara "tung". När du tänker på en typ av ämne som "tung", vad du verkligen får är densitet. Denna mängd specificeras normalt av ρ, den små grekiska bokstaven rho.
Massa, vikt och tyngdkraft
Medan massan inte är vikt, har massivare föremål proportionellt högre vikter på grund av Newtons tyngdlag, F = mg med g att vara acceleration på grund av tyngdkraften. g har ett värde på 9,8 m / s2 på jorden, vilket betyder att den ger en kraft på 9,8 m / s2 × 15 kg = 147 Newton (N) på en 15 kg (33 pund) sten.
Samma förhållande antyder att för ett givet föremål (det vill säga en med konstant massa) är kraften den upplever på grund av tyngdkraften direkt proportionell mot värdet av g, vilket i sin tur beror på massan hos objektet som är ansvarigt för gravitationsfältet. På månen, där g = 1,625 m / s2, har en 15 kg massa fortfarande en massa på 15 kg, men dess vikt reduceras med en faktor på cirka sex: 1,625 m / s2 × 15 kg = 24,4 N.
Mass till volymformel
Om du blir ombedd att konvertera kg till volym i m3 för ett givet ämne kommer du att få ett nummer 1 000 gånger större än du skulle göra om du valde att konvertera g till volym i cm3 (eller ml).
Till exempel 1 kubikmeter vatten, som har en densitet på exakt 1 kg / l har per definition en massa av 1 000 kg (drygt 2 200 pund) och en volym lika med 1 000 L. En g vatten tar å andra sidan bara en cm3 (eller mL) så ett annat sätt att uttrycka detta är 1 g / ml.
Konvertera kg till liters
För att konvertera kg till liter, eftersom kilogram och liter båda är SI-enheter, behöver du bara dela massan med densiteten. Eftersom ρ = m/V, m = pV, och V = m/ρ. När du konverterar från gram till volym istället gäller samma regel så länge volymenheterna är cm3 (Ml).