Удельный вес металла формула

Для различных изделий сложной формы и профиля, с наличием прорезей и отверстий очень трудно рассчитать вес, а это очень важный момент – для транспортировки, для расчета монтажных параметров, для конструкторской документации и других целей. Процесс взвешивания также представляет собой сложности, особенно, когда изделия крупногабаритные – например, трубы, валы, турбины, металлические или деревянные конструкции, изделия из бетона и железобетона и т.д., или же вес небольшой детали, но сложной конфигурации.

Но, узнать точную массу таких изделий можно гораздо проще на нашем сайте

Мы предлагаем Вашему вниманию универсальный интерактивный калькулятор массы для самостоятельного расчета массы изделий самой разной формы из материалов цилиндрической или листовой формы. Его особенность в том, что он позволяет узнать вес детали или изделия не только из металлопроката и сплавов, но и любых других материалов: дерева и МДФ, пластиков и полимеров, бумаги, картона, резины, бетона, кирпича. Сделать это можно просто внеся габаритные показатели детали с вычетом размеров отверстий и прорезей, а также, величину коэффициента плотности материала, из которого деталь изготовлена. Точные данные можно найти в представленной рядом таблице.

Диаметр	Длина	Плотность
мм	мм	кг/мм 3
Масса общая
кг

Диаметр	Длина
мм	мм

Диаметр	Длина
мм	мм

Длина	Ширина	Толщина	Плотность
мм	мм	мм	кг/мм 3
Масса общая
кг

Длина	Ширина
мм	мм

Длина	Ширина	Количество
мм	мм	шт

Диаметр	Количество
мм	шт

Масса цилиндрической детали рассчитывается следующим образом:

• В соответствующие поля калькулятора массы внести размерные показатели: диаметр, длину и справочную плотность материала – калькулятор рассчитает общую массу изделия.
• Второй шаг – если на изделии есть выступы, ступени – надо добавить их габариты.
• И третий шаг – вычесть размеры отверстий, выемок, прорезей.
• Результат – точная расчетная масса цилиндрической детали.

Масса детали из листа рассчитывается следующим образом:

• В соответствующие поля калькулятора массы внести размерные показатели: ширину, длину, толщину и справочную плотность материала – калькулятор рассчитает общую массу изделия.
• Второй шаг – если на изделии есть выступы – надо добавить их габариты.
• И третий шаг – вычесть размеры прямоугольных или круглых отверстий.
• Результат – точная расчетная масса детали из листа.

Наш калькулятор массы изделий будет полезен как конструктору, так и для заказчиков, ведь он позволяет очень быстро и почти со 100%-точностью получить необходимые данные относительно веса изделия без сложных математических расчетов и процедуры взвешивания.

Обратите внимание, что по умолчанию в калькуляторе стоит масса марки стали 40 ГОСТ 1050-88.

Часто в процессе производства или в быту возникает необходимость определить массу изделия из металла. Конечно, самый простой способ это взвесить на подходящих весах. Но это не всегда возможно. В таких случаях применяют косвенные приёмы. Зная массу можно узнать и вес металла. В обычной речи люди часто путают два эти понятия. Обычно требуется узнать именно массу.

Практика определения на производстве

Для всех металлических изделий (метизов) разработаны стандарты. Именно ими пользуются металлурги и другие производственники для определения массы, а далее и веса круга стального по таблицам. Чаще всего требуется рассчитать этот параметр для сортового проката или кованого сорта с любыми формами сечения.

Для стального проката и поковок

Это легко сделать с помощью соответствующих стандартов. В стандарте показаны данные на чертежах и их обозначение в таблицах металлов. Остаётся лишь найти нужные данные в таблице и соответствующую им массу. Она указана для погонного метра. Далее, пересчёт делается на нужную длину.

Некоторые из этих документов:

• Для стального проката круглой формы ГОСТ 2590—2006.
• Для кованого сорта (круга и квадрата) ГОСТ 1133—71.
• Для равнополочного и не равнополочного уголка ГОСТ 8509—93.
• Для швеллеров равнополочных ГОСТ 8278—83.

Там же приведена площадь поперечного сечения для каждого изделия. Таким образом, можно узнать искомую величину (массу) для метиза другого сечения, по известной площади его сечения. Этот метод простой и довольно надёжный, если не требуется высокая точность вычислений. Для изделий из других материалов следует пользоваться соответствующими ГОСТ. Трубам из бронзы и латуни соответствуют ГОСТ 2622—75.

С помощью таблиц плотностей

Этот метод подойдёт для изделий удобной для обмера формы. Плотности большинства веществ давно измерены и занесены в таблицы. Формула плотности: ρ=mV, где ρ — плотность, m — масса, V — объём. Отсюда m=ρ/V.

Найти величину m можно следующим образом:

1. Измерить предмет.
2. Определить его объём.
3. Найти ρ по таблице.
4. Подставив известные величины в формулу, найти m.

Объём тела

Для изделий стандартной формы эта процедура отработанная. Зная линейные размеры тела, можно узнать объём. Вот некоторые формулы вычисления этой составляющей:

• Для шара — его радиус (r) возводят в куб и умножают на 4/3π (π=3,1415926535).
• Для цилиндра — это площадь основания, умноженная на высоту. В основании круг, его площадь — это πr 2 .
• Для параллелепипеда (это блюмы, слябы, лист, лента) — перемножаем три стороны.
• Для конуса умножается треть высоты на площадь круга (основания).

Если форма предмета сложная, то можно разложить её на более простые составляющие. Затем их сложить.

Если вещь небольшая, а конфигурация необычная, то погрузив её в воду (или другую жидкость), легко измерить вытесненный объём жидкости. Он и будет искомой величиной. Ксилометр — это прибор для измерения объёма, основанный на этом принципе.

Единицы измерения

Массу принято измерять в килограммах (СИ) или граммах. При её определении надо выбирать соответствующие размерности других компонентов. Для плотности — кг/м³ или грамм/см³. Для объёма —м³ (или см³). Такие вычисления будут верны.

Калькуляторы нахождения параметров

Чтобы не вычислять по формулам самостоятельно, для наиболее распространённых изделий разработаны калькуляторы. Пользоваться ими легко. Нужно знать геометрические данные изделия и плотность (берётся из таблиц). Все параметры вводятся в калькулятор. На выходе получаем готовый результат.

Иногда возникает необходимость подсчёта количества мелких крепёжных деталей (болтов, гаек, шайб). Такие калькуляторы существенно облегчают расчёты. Вводятся следующие данные: тип метиза, ГОСТ, диаметр, длина. На выходе имеем массу и количество (штук).

Сила тяжести в расчётах

Вес тела пропорционален его массе и зависит от ускорения свободного падения. Он находится по формуле: P=mg (g — сила тяжести). Единица измерения силы — это Ньютон (Н) в СИ. Эта величина, в отличие от массы, не является постоянной, присущей телу. Она зависит от местоположения тела относительно поверхности Земли. И также она будет меняться при движении предмета с ускорением (w) по формуле P=m (g-w). Кроме того, сила всегда имеет направление (векторная величина).

Соответственно, удельный вес (γ— гамма) представляет собой отношение веса к объёму: γ=P/V. Её значение также не постоянно, а единица измерения Н/м³ (в СИ). Продолжив преобразования, получается следующее: γ=mg/V=ρg. Значит, чтобы оформить удельный вес металлов в таблицу, нужно соответствующую плотность умножать на силу тяжести. А при ускоренном движении значения будут другими.

Для научной работы такие таблицы необходимы. В обычной жизни они используются крайне редко. Подмена понятий: масса — вес, плотность — удельный вес произошла во время перехода на единую систему мер и весов. С тех пор прошли десятилетия, но использование неверных выражений сохранилось.

Среди множества параметров, характеризующих свойства материалов существует и такой как удельный вес. Иногда применяют термин плотность, но это не совсем верно. Но так или иначе эти оба термина имеют собственные определения и имеют хождение в математике, физике и множестве других наук, в том числе и материаловедении.

Определение удельного веса

Физическая величина, являющаяся отношением веса материала к занимаемому им объему, называется УВ материала.

Материаловедение ХХI века далеко ушло вперед в и уже освоены технологии, которые каких-то сто лет назад считались фантастикой. Эта наука может предложить современной промышленности сплавы, которые отличаются друг от друга качественными параметрами, но и физико-техническими свойствами.

Для определения того, как некий сплав может быть использован для производства целесообразно определить УВ. Все предметы, изготовленные с равным объемом, но для их производства был использованы разные виды металлов, будут иметь разную массу, она находится в четкой связи с объемом. То есть отношение объема к массе это есть некое постоянное число, характерная для этого сплава.

Для расчета плотности материала применяют специальную формулу, имеющую прямую связь с УВ материала.

Кстати, УВ чугуна, основного материала для создания стальных сплавов, можно определить весом 1 см 3 , отраженного в граммах. Тем больше УВ металла, тем тяжелее будет готовое изделие.

Формула удельного веса

Формулу расчета УВ выглядит как отношение веса к объему. Для подсчета УВ допустимо применять алгоритм расчета, который изложен в школьном курсе физики.
Для этого необходимо использовать закон Архимеда, точнее определение силы, которая является выталкивающей. То есть груз с некоей массой и при этом он держится на воде. Другими словами на него влияют две силы – гравитации и Архимеда.

Формула для расчета архимедовой силы выглядит следующим образом

F=g×V,

где g – это УВ жидкости. После подмены формула приобретает следующий вид F=y×V, отсюда получаем формулу УВ груза y=F/V.

Разница между весом и массой

В чем состоит разница между весом и массой. На самом деле в быту, она не играет ни какой роли. В самом деле, на кухне, мы не делаем развития между весом курицы и ее массой, но между тем между этими терминами существуют серьезные различия.

Эта разница хорошо видна при решении задач, связанных с перемещением тел в межзвездном пространстве и ни как имеющим отношения с нашей планете, и в этих условиях эти термины существенно различаются друг от друга.
Можно сказать следующее, термин вес имеет значение только в зоне действия силы тяжести, т.е. если некий объект находиться рядом с планетой, звездой и пр. Весом можно называть силу, с которой тело давит на препятствие между ним и источником притяжения. Эту силу измеряют в ньютонах. В качестве примера можно представить следующую картину — рядом с платным образованием находиться плита, с расположенным на ее поверхности неким предметом. Сила, с которой предмет давит на поверхность плиты и будет весом.

Масса тела напрямую связана с инерцией. Если детально рассматривать это понятие то можно сказать, что масса определяет размер гравитационного поля создаваемого телом. В действительности, это одна из ключевых характеристик мироздания. Ключевое различие между весом и массой заключается в следующем — масса не зависит от расстояния между объектом и источником гравитационной силы.

Для измерения массы применяют множество величин – килограмм, фунт и пр. Существует международная система СИ, в которой применяют привычные, нам килограммы, граммы и пр. Но кроме нее, в многих странах, например, Британских островах, существует собственная система мер и весов, где вес измеряют в фунтах.

Разница между удельным весом и плотностью

УВ – что это такое?

Удельный вес – это есть отношение веса материи к его объему. В международной системе измерений СИ его измеряют как ньютон на кубический метр. Для решения определенных задач в физике УВ определяют следующим образом – насколько обследуемое вещество тяжелее, чем вода при температуре 4 градусов при условии того, что вещество и вода имеют равные объемы.

По большей части такое определение применяют в геологических и биологических исследованиях. Иногда, УВ, рассчитываемый по такой методике, называют относительной плотностью.

В чем отличия

Как уже отмечалось, эти два термина часто путают, но так как, вес напрямую зависим от расстояния между объектом и гравитационным источником, а масса не зависит от этого, поэтому термины УВ и плотность различаются между собой.
Но необходимо принять во внимание то, что при некоторых условиях масса и вес могут совпадать. Измерить УВ в домашних условиях практически невозможно. Но даже на уровне школьной лаборатории такую операцию достаточно легко выполнить. Главное что бы лаборатория была оснащена весами с глубокими чашами.

Предмет необходимо взвесить при нормальных условиях. Полученное значение можно будет обозначить как Х1, после этого чашу с грузом помещают в воду. При этом в соответствии с законом Архимеда груз потеряет часть своего веса. При этом коромысло весов будет перекашиваться. Для достижения равновесия на другую чашу необходимо добавить груз. Его величину можно обозначить как Х2. В результате этих манипуляций будет получен УВ, который будет выражен как соотношение Х1 и Х2. Кроме вещества в твердом состоянии удельных можно измерить и для жидкостей, газов. При этом замеры можно выполнять в разных условиях, например, при повышенной температуре окружающей среды или пониженной температуры. Для получения искомых данных применяют такие приборы как пикнометр или ареометр.

Единицы измерения удельного веса

В мире применяют несколько систем мер и весов, в частности, в системе СИ УВ измеряют в отношении Н (Ньютон) к метру кубическому. В других системах, например, СГС у удельного веса используется такая единица измерения д(дин) к сантиметру кубическому.

Металлы с наибольшим и наименьшим удельным весом

Кроме того, что понятие удельного веса, применяемое в математике и физике, существуют и довольно интересные факты, например, об удельных весах металлов из таблицы Менделеева. если говорить о цветных металлах, то к самым «тяжелым» можно отнести золото и платину.

Эти материалы превышают по удельному весу, такие металлы как серебро, свинец и многие другие. К «легким» материалам относят магний с весом ниже чем у ванадия. Нельзя забывать и радиоактивных материалах, к примеру, вес урана составляет 19,05 грамм на кубический см. То есть, 1 кубический метр весит 19 тонн.

Удельный вес других материалов

Наш мир сложно представить без множества материалов, используемых в производстве и быту. Например, без железа и его соединений (стальных сплавов). УВ этих материалов колеблется в диапазоне одной – двух единиц и это не самые высокие результаты. Алюминий, к примеру, обладает низкой плотностью и малым удельным весом. Эти показатели позволили его использовать в авиационной и космической отраслях.

Удельный вес металлов

Медь и ее сплавы, обладают удельным весом сопоставимый со свинцом. А вот ее соединения – латунь, бронза легче других материалов, за счет того, в них использованы вещества с меньшим удельным весом.

Как рассчитать удельный вес металлов

Как определить УВ — этот вопрос часто встает у специалистов занятых в тяжелой промышленности. Эта процедура необходима для того, что бы определить именно те материалы, которые будет отличаться друг от друга улучшенными характеристиками.

Одна из ключевых особенностей металлических сплавов заключается в том, какой металл является основой сплава. То есть железо, магний или латунь, имеющие один объем будут иметь разную массу.

Плотность материала, которая рассчитывается на основании заданной формулы имеет прямое отношение к рассматриваемому вопросу. Как уже отмечено, УВ – это соотношение веса тела к его объему, надо помнить, что эта величина может быть определена как силу тяжести и объема определенного вещества.

Для металлов УВ и плотность определяют в той же пропорции. Допустимо использовать еще одну формулу, которая позволяет рассчитать УВ. Она выглядит следующим так УВ (плотность) равна отношению веса и массы с учетом g, постоянной величины. Можно сказать, что УВ металла может, носит название веса единицы объема. Дабы определить УВ необходимо массу сухого материала поделить на его объем. По факту, эта формула может быть использована для получения веса металла.

Кстати, понятие удельного веса широко применяют при создании металлических калькуляторов, применяемых для расчета параметров металлического проката разного типа и назначения.

УВ металлов измеряют в условиях квалифицированных лабораторий. В практическом виде этот термин редко применяют. Значительно чаще, применяют понятие легкие и тяжелые металлы, к легким относят металлы с малым удельным весом, соответственно к тяжелым относят металлы с большим удельным весом.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.