Aby odpowiedzieć na zadane pytanie, nie możesz się obejść bez jasnej znajomości samych definicji - zaczniemy od tego.
Czym jest gęstość
W pierwszym przybliżeniu definicja gęstości wydaje się prosta i zrozumiała: gęstość jest skalarną wielkością fizyczną (charakterystyczną dla substancji), zdefiniowaną jako stosunek masy własnej ciała do całkowitej objętości zajmowanej przez to ciało. Jednak wytrenowane oko natychmiast zauważy „śliskie” miejsce, a mianowicie: o jakim stanie ciała mówimy, o jego jednolitości? Rzeczywiście, gaz lub ciecz (z pewnymi ograniczeniami) - ciała w sensie codziennym są zasadniczo izotropowe (to znaczy o cechach, które są takie same w obrębie fizycznej objętości zainteresowania i nie zależą od wybranego kierunku w tej objętości), ale co z ciałami stałymi?
W skrajnym przypadku można to wykazać na stałym materiale sypkim, w którym zarówno cząstki samego materiału, jak i puste przestrzenie między nimi znajdują się w tej samej całkowitej objętości (dobrze wyszkoleni studenci fizyki w tym samym czasie twierdzą, że można uzyskać w przybliżeniu ten sam obraz z gazami / cieczami, jeśli zaczniesz „Zmiażdż” je do poziomu molekularnego / atomowego). Dlatego powyższa definicja implikuje średnią (inaczej uśrednioną) charakterystykę ciała dla wybranego rozmiaru charakterystycznego, a dla ciał luźnych pojęcia „rzeczywistej gęstości” (charakterystyka uśredniona obliczona tylko z rzeczywistej objętości samych cząstek) i „gęstości nasypowej” (obliczona charakterystyka objętościowa materiał, biorąc pod uwagę wszystkie puste przestrzenie - ale bez dodatkowego zagęszczania).
Przed przejściem do drugiej definicji zainteresowania nie jest zbyteczne przypominanie, że termin „również istnieje i jest czasami praktycznie stosowany w produkcji”ciężar właściwy„, Zdefiniowany jako stosunek gęstości obiektu będącego przedmiotem zainteresowania do gęstości substancji odniesienia (dla gazów i cieczy, woda i powietrze zwykle służą jako takie standardy). Przy pracy z ciężarem właściwym ważne jest, aby zarówno przedmiot, jak i norma znajdowały się w tej samej temperaturze / ciśnieniu (powodem jest to, że w różnych systemach pomiarowych te „wartości standardowe” można przyjmować dla warunkowego „punktu odniesienia” na różne sposoby).
Jaki jest ciężar właściwy
Ciężar właściwy jest rozumiany jako fizyczna wielkość wektora zdefiniowana jako stosunek masy ciała (masy jej substancji) do objętości zajmowanej przez ciało. Innymi słowy, ciężar właściwy jest liczbowo równy iloczynowi między przyspieszeniem grawitacji a gęstością substancji (na wszelki wypadek przypominamy, że ciężar ciała to siła ciała działająca na podporę / zawieszenie lub inne jego mocowanie w polu grawitacyjnym).
Czasami stosowana jest również szczególna definicja niezwiązana z powyższym, gdzie ciężar właściwy jest liczbą bezwymiarową wskazującą, ile razy substancja będąca przedmiotem zainteresowania jest cięższa od wody (o maksymalnej gęstości, w temperaturze 4 ° C) o równej objętości.
Oprócz zwykłego codziennego zamieszania w postaci identyfikacji masy i masy, w odniesieniu do rozpatrywanego przypadku, należy wspomnieć o błędnej identyfikacji wynikającej z zastosowania podobnego wymiaru w systemie technicznym jednostek MKGSS, gdzie ciężar właściwy jest określony jako [kilogram siła / metr sześcienny] (kgf / m³).
Różnice między ciężarem właściwym / gęstością
Z powyższego wynika, że wyłącznie wyobrażone podobieństwo gęstości i ciężaru właściwego jest generowane przez co najmniej dwa czynniki: ogólne podobieństwo w konstrukcji ich definicji oraz typowe błędne identyfikowanie masy i masy przez gospodarstwa domowe. Gęstość i ciężar właściwy to radykalnie różne pojęcia..
Oto ich najważniejsze różnice, które powinieneś znać (oprócz definicji):
- Ciężar właściwy (jak zresztą jakakolwiek siła ogólnie) jest wielkością fizyczną wektora, a gęstość jest skalarną wielkością fizyczną i charakterystyczną dla substancji.
- Gęstość jako cecha substancji, ceteris paribus, pozostaje niezmieniona od miejsca pomiaru - a ciężar właściwy silnie zależy nawet od zmiany położenia miejsca pomiaru w Ziemi (na przykład z powodu zmian przyspieszenia grawitacji między strefami równikowymi i okołobiegunowymi), zwłaszcza jeśli występuje znaczące przyspieszenia zewnętrzne.
- Jednostki miary (w zastosowanych systemach SI / GHS) w obu przypadkach są całkowicie różne: dla gęstości - [kilogram / metr sześcienny] lub [gram / centymetr sześcienny], a dla ciężaru właściwego - [niuton / metr sześcienny] lub [din / centymetr sześcienny ].
