Pojęcie gęstości i siły jest często stosowane w fizyce i mechanice. Są one wykorzystywane w opisie innych zjawisk i procesów, na przykład gęstości zaludnienia, siły więzi rodzinnych, gęstości słów kluczowych itp..
O koncepcji gęstości
Gęstość jest zwykle nazywana masa na jednostkę objętości substancji. Nazywało się to wcześniej grawitacją. Zazwyczaj jest wyrażony w jednej określonej liczbie. Jest definiowany jako stosunek masy do zajmowanej przez niego objętości. Gęstość jest zwykle wskazywana przez grecką literę ρ (po) i pochodzi ze wzoru ρ = m / V. Tutaj m oznacza masę, a V to objętość substancji. Zmierz to w kilogramach na metr sześcienny lub gramach na centymetr sześcienny. Można zmierzyć gęstość substancji jako całości, gęstość określonego obiektu lub ten wskaźnik w jego małej części.
Podczas pomiaru tego wskaźnika w ciałach o porach lub ziarnistych stosuje się pojęcia prawdy i specyficzności. Pierwszym jest zignorowanie wnęk. Specyficzny oblicza się jako stosunek masy ciała do zajmowanej przez niego pojemności sześciennej. Aby uzyskać z określonej gęstości rzeczywistej, stosuje się współczynnik, z którym część zajmowana przez puste przestrzenie jest obliczana na podstawie całkowitej objętości. Taki wskaźnik dla materiałów zwanych materiałami sypkimi nazywa się gęstością nasypową. Może się różnić w zależności od stanu i temperatury substancji..
Zazwyczaj spadek temperatury prowadzi do jego wzrostu. Istnieją jednak wyjątki. Na przykład jest największy w pobliżu wody, gdy jego temperatura osiąga cztery stopnie Celsjusza. Może zmieniać się w dowolnym kierunku, gdy ta temperatura się zmienia. Uważa się, że gdy substancja stygnie, staje się gęstsza. Dzieje się tak, gdy gaz zostaje skroplony, przekształcony w ciecz i dalej zestalony. Jednocześnie, gdy krzem lub bizmut stwardnieje, stają się mniej gęste. Zjawiska takie występują różnie w różnych obiektach naturalnych. Naukowcy szacują, że międzygalaktyczne i międzygwiezdne przestrzenie mają najniższą gęstość.
Najlżejszy wodór gazowy w normalnych warunkach ma gęstość prawie półtora razy mniejszą niż suche powietrze. Osoba, która całkowicie wdychała powietrze, ma w sobie gęstość 940–990 kg / m3, a po jego wygaśnięciu ten wskaźnik wynosi 1010–1070. Świeża woda o temperaturze + 4 stopnie ma 1000 kg / m3. Słońce ma połowę tej liczby. Gęstość elementów układu okresowego jest bardzo zróżnicowana. Najlżejszy litowy metal ma mniej niż woda. A osm ma znacznie więcej niż platynę i złoto. Żelazo ma gęstość 7874 kg / m3.
Gęstość mierzy się za pomocą różnych instrumentów. Rzeczywistą gęstość określa się za pomocą piknometr.
Piknometry
W przypadku cieczy stosuje się różne typy areometrów. Gęstość gleby mierzy się za pomocą specjalnych małych wierteł. Densytometr wibracyjny mierzy ten parametr w przypadku gazów i cieczy pod ciśnieniem.
Hydrometry
Czym jest siła
Nazywa się siłą w sensie fizycznym odporność materiału na odkształcenie lub pękanie. Dzieje się tak w wyniku narażenia na nią z zewnątrz i pojawienia się naprężeń od wewnątrz. Trwałe nazywane jest projektem lub częścią, która zachowuje swoje właściwości wytrzymałościowe przez długi czas. Aby określić, jak trwały jest dany materiał lub struktura, część jest produkowana specjalne obliczenia. Ich głównymi typami są identyfikacja naprężeń maksymalnych lub wytrzymałości statycznej pod wpływem stałych obciążeń oraz obliczanie obciążenia zmęczeniowego pod wpływem obciążeń cyklicznych. Istnieje koncepcja całkowitej siły, która oznacza odporność na zniszczenie całej konstrukcji.
Ta metoda jest szeroko stosowana w projektowaniu samolotów. Bardziej powszechną metodą jest wytrzymałość lokalna, która służy do określania parametrów wytrzymałościowych poszczególnych części, mechanizmów i zespołów. Nowoczesne obliczenia wytrzymałościowe wymagają zastosowania nowoczesnej technologii komputerowej. Stosowane są głównie metody siatkowe, za pomocą których rozwiązuje się problemy fizyki teoretycznej. Metodę elementów skończonych uważa się za uniwersalną.
Naruszenie siły może prowadzić do różnego rodzaju uszkodzeń. Mogą być kruche lub lepkie. Przy pierwszej powierzchni pęka. Gdy drugi zostanie pociągnięty (dopasowanie). Najbardziej trwałe materiały mają minimalną ciągliwość i wytrzymałość. Na siłę może mieć również wpływ temperatura medium. Tak więc materiały związane ze średnią i niską wytrzymałością przy malejącej temperaturze mogą stać się mocniejsze. Niska temperatura pozwala na badanie wytrzymałości małych próbek.
Problemy wytrzymałościowe są badane przez naukę inżynierską, tzw odporność materiałowa, a także fizyki, matematyki, teorii sprężystości, materiałoznawstwa i mechaniki teoretycznej. Stworzenie wydajnej i niezawodnej techniki pracy jest niemożliwe bez znajomości podstaw tych dyscyplin i ich zastosowania w obliczeniach. Liczne metody badania wytrzymałości w kompleksie umożliwiają stosunkowo wiarygodne obliczenie naprężeń w materiałach.
Jaka jest różnica
Gęstość i wytrzymałość są często ze sobą powiązane i są potrzebne do scharakteryzowania różnych materiałów. Mają jednak zasadnicze różnice..
- Gęstość to stosunek masy do objętości ciała. Siła określa, ile napięcia może wytrzymać..
- Gęstość jest mierzona masą na jednostkę objętości. Siła pokazuje presję w megapaskalach
- Gęstość jest stabilnym wskaźnikiem i zależy wyłącznie od jej wartości. Siła może mieć kilka rodzajów (rozciąganie, ścieranie, ściskanie itp.).
- Zazwyczaj im mniejsza gęstość, tym mniejsza wytrzymałość. Przy stałej gęstości parametry wytrzymałości materiału można zmieniać, dodając do niego różne składniki.
- Gęstość jest wskaźnikiem dla substancji w dowolnym stanie skupienia. Siła dotyczy tylko ciał stałych.
- Gęstość jest wskaźnikiem substancji ustalonej początkowo. Zmiany siły pod obciążeniem
