Удельный вес в общем объеме формула

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.

Чтобы понять, как рассчитать удельный вес, надо знать, что это словосочетание используется в трёх случаях. Первый — это название физической величины, определённого размера. Размерность позволяет сравнивать между собой однородные значения разных объектов. Для характеристики введены специальные, присущие этой величине, единицы измерения. Второй — доля чего-то в общей массе. Третий — относительная плотность.

Формулы для естественно-научных расчётов

Если говорить об удельном весе (γ), как физической величине, то его можно рассчитать по формулам. В физических расчётах его принято обозначать — γ (гамма). Если известны вес тела (P) и его объём (V), то искомое значение — это отношение первого ко второму (P/V). Из курса физики известно, что вес объекта — это масса (m), умноженная на ускорение свободного падения (g). Подставим эти величины для расчёта удельного веса в формулу γ=P/V. Получим γ=mg/V. По международным стандартам единицей его измерения является Ньютон на метр кубический (Н/м 3 ).

Из формулы понятно, что m/V — плотность (ρ). Таким образом, получается γ=ρg, то есть плотность, умноженная на ускорение. Плотности большинства веществ вычислены и систематизированы. Если использовать справочные таблицы, то вопрос о том, как посчитать удельный вес, легко решается. Однако так обстоит дело только в том случае, если погрешностью величины ускорения (g) можно пренебречь.

Сила тяжести для вычислений

Необходимо знать, что сила тяжести в разных точках нашей планеты немного отличается. Её величина изменяется в зависимости от географической широты. При этом минимальное составляет 9,780 м/с 2 . Максимальное достигает 9,832 м/с 2 . Среднее значение равно 9,80665м/с 2 . Перед тем, как рассчитать удельный вес, определяют этот показатель. В зависимости от точности, при расчётах выбирают разные цифры: 10,0 м/с 2 , 9,8 м/с 2 или 9,81 м/с 2 .

Необходимо также учитывать высоту предмета над уровнем моря и некоторые другие детали. У поверхности Земли силу тяжести измеряют гравиметрами. На других астрономических объектах рассчитывают, производя наблюдения за орбитами различных небесных тел и их вращением. Методом наблюдения и расчётов вычислена сила тяжести многих космических объектов.

Вот некоторые данные:

• на Юпитере —23,95 м/с 2 ;
• на Нептуне —11,09 м/с 2 ;
• на Сатурне —10,44 м/с 2 ;
• на Венере —8,88 м/с 2 ;
• на Уране —8,86 м/с 2 ;
• на Марсе —3,86 м/с 2 ;
• на Меркурии —3,7 м/с 2 ;
• на Луне —1,62 м/с 2 .

Итак, сила тяжести, действующая на тело, отличается в разных астрофизических условиях, а плотность объекта — величина постоянная и известная. Можно найти γ=ρg практически в любой точке. В невесомости, где отсутствует сила тяжести, это значение — ноль.

Относительная плотность продукции

Другим значением выражения удельный вес является относительная плотность. Это значение показывает во сколько раз вещество тяжелее или легче дистиллированной воды (при одинаковом объёме).

Вода здесь является эталоном. При этом температура её должна быть 4 градуса Цельсия. При этой температуре её плотность максимальна и составляет 999,973 кг/м 3 . Так как сравниваются величины, имеющие одинаковую размерность, результатом будет безразмерное число.

Пикнометр — это прибор для нахождения этого значения. Процедура определения простая. Сначала в чашу прибора наливают эталонную жидкость (воду). Производят взвешивание. Затем процесс повторяют уже с исследуемой субстанцией. При этом полученную величину умножают на абсолютную плотность (999,973 кг/м 3 ).

С помощью таких измерений в производстве косметической продукции проверяют консистенцию товаров (кремов, лосьонов). Используют их в пищевой промышленности и некоторых других производствах.

Для экономического и хозяйственного анализа

Это понятие часто используется при анализе хозяйственной и финансовой деятельности. А также в случаях, если требуется исследование структуры социальных и подобных им объектов.

При этом, чтобы понять, как считается удельный вес той или иной составляющей, надо знать, что имеется в виду. В широком смысле — это отношение части к общему количеству. Показатель может быть посчитан в долях или процентах.

Показатель экономической деятельности

Для экономики государства обычно вычисляется доля от ВВП в процентах. Например, какую часть составляет та или иная отрасль промышленности от общего ВВП.

Например, удельный вес добавленной стоимости за год составил:

• В строительстве 10,5%.
• В сельском хозяйстве 7,0%.
• В розничной торговле 6,1%.
• В оптовой торговле 5,4%.

Нам важно знать, как получили эти цифры. Внутренний валовый продукт (ВВП) — это стоимость всех произведённых товаров и услуг в денежном выражении. Для вычислений требуется знать добавленную стоимость в отрасли. Если разделить её значение на общий ВВП и умножить на 100%, получим искомое число. При некоторых расчётах определяют не процент от общего, а долю. В этом случае на 100% умножать не требуется.

Понятие удельного веса очень часто встречается в различных областях науки и жизни. Что же оно означает и как рассчитать удельный вес?

Понятие в физике

Удельный вес в физике определяется как вес вещества в единице объема. В системе измерений СИ эту величину измеряют в Н/м3. Чтобы понимать, сколько это 1 Н/м3, его можно сравнить с величиной в 0,102 кгс/м3.

Чтобы знать, как рассчитать у. в., нужно понимать формулу расчета. Формула имеет следующий вид:

где Р — вес тела в Ньютонах; V— объем тела в кубических метрах.

Если рассматривать для примера простую воду, то можно заметить, что ее плотность и удельный вес почти не отличаются и очень незначительно меняются с изменением давления или температуры. Ее у. в. равен 1020 кгс/м3. Чем больше в составе этой воды будет растворено солей, тем больше величина у. в. Этот показатель для морской воды гораздо больше, чем для пресной, и равен 1150 – 1300 кгс/м3.

Ученый Архимед когда-то давным-давно заметил, что на погруженное в воду тело действует выталкивающая сила. Равна эта сила количеству жидкости, которую тело вытеснило. Когда тело весит меньше объема вытесненной жидкости, то оно плавает на поверхности и идет ко дну, если ситуация обратная.

Расчет удельного веса

«Как рассчитать удельный вес металлов?» — такой вопрос часто занимает тех, кто развивает тяжелую промышленность. Нужна эта процедура для того, чтобы среди различных вариаций металлов найти те, которые будут отличаться более качественными характеристиками.

Особенности различных сплавов заключаются в следующем: в зависимости от того, какой металл используют, будь то железо, алюминий или латунь, одного объема, в сплаве будут иметь различную массу. Плотность вещества, рассчитываемая по определенной формуле, имеет самое прямое отношение к вопросу, который задают рабочие, обрабатывая металлы: «Как расчитать удельный вес?».

Как уже упоминалось выше, у. в. есть отношением веса тела к его объему. Не стоит забывать, что эту величину еще определяют как силу тяжести взятого за основу объема определяемого вещества. Для металлов их у. в. и плотность находятся в том же соотношении, что и вес к массе испытуемого. Тогда можно использовать еще одну формулу, которая ответит на вопрос о том, как рассчитать удельный вес: у.в./плотность = вес/масса=g, где g — величина постоянная. Единицей измерения у. в. металлов также является Н/м3.

Таким образом, мы пришли к тому, что удельный вес металла носит название вес единицы объема плотного или непористого материала. Чтобы определить у. в., нужно массу сухого материала разделить на его объем в абсолютно плотном состоянии – по факту это формула, используемая для определения веса металла. Чтобы добиться такого результата, металл приводят в такое состояние, чтоб в его частицах не оставалось пор, и он имел однородную структуру.

Удельный вес в экономике

Удельный вес в экономике — один из самых часто обсуждаемых показателей. Рассчитывают его для анализа экономической, финансовой части хозяйственной деятельности организации и т.д. Это один из основных способов статистического анализа, а точнее, относительная величина этой структуры.

Зачастую понятие удельного веса в экономике – это обозначение какой-либо доли от общего объема. Единицей измерения в этом случае служит процентный показатель.

Как рассчитать удельный вес для экономической картины происходящего? Давайте рассмотрим:

У. в. = (Часть целого/Целое)Х100%.

Как видно, это всем известная формула нахождения процентного соотношения между целым и его частью. Это ведет за собой соблюдение 2 очень важных правил:

1. Общая структура рассматриваемого явления должна в общей сложности быть не более и не менее 100%.
2. Абсолютно не имеет значения, какую конкретно структуру рассматривают, будь то структура активов или удельный вес персонала, структура населения или доля затрат, расчет в любом случае будет проводиться по приведенной выше формуле.

Удельный вес в медицине

Удельный вес в медицине – понятие достаточно часто встречаемое. Используют его при проведении анализов. Давно известно, что у.в. воды пропорционален концентрации в ней растворенных веществ, чем их будет больше, тем больше будет удельный вес. У.в. дистиллированной воды при 4 градусах по Цельсию равен 1,000. Отсюда следует, что у.в. мочи может дать представление о количестве растворенных в ней веществ. Отсюда же можно сделать тот или иной диагноз.