Специфична тежина: концепт, дефиниција и примена

Данас разматрамо специфичну тежину и њену разлику од густине. Ево методе за добијање ове карактеристике за чврсте материје. У раду је приказан највећи и најмањи удео међу племенитим металима који се упоређују са сличним вредностима неких значајних за савремене супстанце.

Разлика између тежине и тежине

Прије свега, вриједи расправити разлику, која апсолутно није важна у свакодневном животу. Али ако решавате физичке проблеме о кретању тела у простору, који нису повезани са површином планете Земље, онда су разлике које представљамо веома значајне. Дакле, описујемо разлику између тежине и масе.

Одређивање тежине

Тежина има смисла само у пољу гравитације, односно близу великих објеката. Другим речима, ако се особа налази у зони привлачења звезде, планете, великог сателита или пристојног астероида, онда је тежина сила коју тијело врши на препреку између њега и извора гравитације у фиксном референтном оквиру. Ова вредност се мери у невтонима. Замислите да звезда виси у свемиру, на некој удаљености је камена плоча, а на плочи лежи гвоздена кугла. То је онај притисак који он ставља на препреку, као и тежина.

Као што знате, гравитација зависи од удаљености и масе објекта који привлачи. То јест, ако лопта лежи далеко од тешке звезде или близу мале и релативно лаке планете, онда ће деловати на плочи једнако. Али на различитим удаљеностима од извора гравитације, сила отпора истог објекта ће бити различита. Шта то значи? Ако се особа креће унутар истог града, онда ништа. Али ако говоримо о планинару или подморничару, онда му реците: дубоко испод океана, ближе језгру, објекти имају већу тежину него на нивоу мора, а високо у планинама - мање. Међутим, унутар граница наше планете (успут, не и највеће чак ни у Сунчевом систему) разлика није толико значајна. Постаје видљив приликом уласка у простор, изван атмосфере.

Одређивање масе

Маса је уско повезана са инерцијом. Ако уђете дубоко, то одређује које гравитационо поље тело ствара. Ова физичка количина је једна од најосновнијих карактеристика. Она зависи само од супстанце на нереактивним (тј. Близу светлости) брзинама. За разлику од тежине, маса не зависи од удаљености до другог објекта, она одређује снагу интеракције са њим.

Такође, вредност масе објекта је инваријантна систему у коме је дефинисана. Мјери се у количинама као што су килограм, тона, фунта (не смије се мијешати с ногом) па чак и камен (што на енглеском значи "камен"). Све зависи од земље у којој особа живи.

Одређивање специфичне тежине

Сада, када је читалац схватио ову важну разлику између два слична појма и да их не збуњује, прећи ћемо на специфичну тежину. Овај израз се односи на однос тежине супстанце према њеној запремини. У универзалном систему СИ је означен као невтон по кубном метру. Приметите да се дефиниција односи на супстанцу која се помиње или у чисто теоретском (обично хемијском) аспекту, или у односу на хомогена тела.

У неким проблемима који се решавају у одређеним областима физичког знања, специфична тежина се сматра следећом везом: колико је испитивана супстанца тежа од воде од четири степена Целзијуса са једнаким запреминама. По правилу, ова приближна и релативна вредност се користи у наукама, повезаним, пре, са биологијом или геологијом. Овај закључак се заснива на чињеници да је ова температура просечна у океану преко планете. Алтернативно, специфична тежина одређена другом методом може се назвати релативна густина.

Разлика између специфичне тежине и густине

Однос којим се та количина одређује се лако замењује са густином, пошто је маса подељена по запремини. Међутим, тежина, као што смо научили, зависи од удаљености до извора гравитације и њене масе, а ови концепти су различити. Треба напоменути да у одређеним условима, наиме при ниској (не-релативистичкој) брзини, константи г и малим убрзањима, густина и специфична тежина могу нумерички да се поклапају. То значи да израчунавањем двије количине можете добити исту вриједност за њих. Када се испуне горе наведени услови, таква случајност може довести до идеје да су ова два концепта једно те исто. Ова заблуда је опасна због фундаменталне разлике између својстава уграђених у њихове темеље.

Мерење специфичне тежине

Куће да добију пропорцију метала и других чврстих супстанци, то је тешко. Међутим, у најједноставнијој лабораторији, опремљеној скалама са дубоким здјелама, на примјер, у школи није тешко. Метални предмет се одвија у нормалним условима - то јест, само у зраку. Ова вредност ће се регистровати као к1. Онда је та посуда у којој лежи субјект уроњена у воду. У исто време губи и познате Архимедов закон тежине Уређај губи свој првобитни положај, јарам је искривљен. За балансирање се додаје оптерећење. Његову вредност означавамо са к2.

Маса тела ће бити однос од к1 до к2. Поред метала, специфична тежина се мери за супстанце у различитом стању агрегације, са неједнаким притиском, температуром и другим карактеристикама. За одређивање жељене вредности коришћене су методе вагања, пикнометра, хидрометра. У сваком случају, требали бисте одабрати такве експерименталне инсталације које узимају у обзир све факторе.

Супстанце са највећом и најнижом специфичном тежином

Поред чисте математичке и физичке теорије, интересантни су и посебни записи. Овде ћемо покушати да доведемо оне елементе хемијског система који имају највећу и најнижу регистровану специфичну тежину. Међу обојеним металима највише су "тешки" - племенити платина и злато, а затим тантал, назван по старогрчком јунаку. Прве две супстанце специфичне тежине су скоро дупло веће од вредности следећег сребра, молибдена и олова. Најлакши међу племенитим металима био је магнезијум, који је скоро шест пута мањи од мало тежег ванадија.

Специфична тежина неких других супстанци

Свијет модерности не би био могућ без жељеза и његових различитих легура, а њихова специфична тежина несумњиво зависи од састава. Његова вредност варира у једној или две јединице, али у просеку није највећа међу свим супстанцама. И шта можемо рећи о алуминијуму? Као густина веома је ниска - само двострука количина магнезијума. Ово је значајна предност за изградњу високих зграда, на пример, или авион, посебно у комбинацији са таквим својствима као што су снага и савитљивост.

Медјутим, бакар има веома високу специфичну тежину, скоро једнаку сребру и олову. Истовремено, његове легуре, бронза и месинг су незнатно лакше на рачун других метала који имају мању вредност о којој се дискутује. Веома леп и невероватно скуп дијамант има, пре, ниску вредност специфичне гравитације - само три пута већи од магнезијума. Силицијум и германијум, без којих би савремени минијатурни гадгети били немогући, упркос чињеници да имају сличне структуре, ипак се разликују. Удео првог је скоро упола мањи од другог, иако су обе релативно лаке супстанце на овој скали.