Pojem hustota a sila sa často používa vo fyzike a mechanike. Používajú sa pri opise ďalších javov a procesov, napríklad hustoty obyvateľstva, sily rodinných väzieb, hustoty kľúčových slov atď..
O koncepte hustoty
Hustota sa zvyčajne nazýva hmotnosť na jednotku objemu látky. Toto sa predtým nazývalo špecifickou gravitáciou. Zvyčajne sa vyjadruje v jednom konkrétnom čísle. Je definovaná ako pomer hmotnosti k objemu, ktorý zaberá. Hustota sa zvyčajne označuje gréckym písmenom ρ (po) a odvodzuje sa od vzorca p = m / V. M znamená hmotnosť a V je objem látky. Zmerajte ju v kilogramoch na meter kubický alebo gramoch na kubický centimeter. Môže sa zmerať hustota látky ako celku, hustota konkrétneho objektu alebo tento ukazovateľ v jeho malej časti.
Pri meraní tohto ukazovateľa v telách s pórmi alebo zrnami sa používajú pojmy pravdivé a špecifické. Prvým je ignorovanie dutín. Špecifický sa počíta ako pomer telesnej hmotnosti k objemu, ktorý zaberá. Na získanie špecifickej skutočnej hustoty sa použije koeficient, s ktorým sa časť obsadená dutinami vypočíta z celkového objemu. Takýto ukazovateľ pre materiály nazývané sypké materiály sa nazýva sypná hmotnosť. Môže sa líšiť v závislosti od stavu a teploty látky..
Zvyčajne zníženie teploty vedie k jej zvýšeniu. Existujú však výnimky. Napríklad je najväčšia pri vode, keď jej teplota dosiahne štyri stupne Celzia. Pri zmene teploty sa môže líšiť v ľubovoľnom smere. Predpokladá sa, že keď látka vychladne, stane sa hustejšou. To sa stane, keď je plyn skvapalnený, prevedený na kvapalinu a ďalej stuhnutý. Zároveň, keď kremík alebo bizmut stvrdnú, stávajú sa menej hustými. Takéto javy sa vyskytujú rôzne v rôznych prírodných objektoch. Vedci odhadujú, že medzigalaktické a medzihviezdne priestory majú najnižšiu hustotu.
Najľahší vodíkový plyn má za normálnych podmienok hustotu takmer jeden a pol krát menšiu ako suchý vzduch. Osoba, ktorá úplne vdýchla vzduch, má vo vnútri hustotu 940 - 999 kg / m3, a po uplynutí jej platnosti je tento indikátor 1010-1070. Čerstvá voda s teplotou + 4 stupne má 1 000 kg / m3. Slnko má túto polovicu. Hustota prvkov periodickej tabuľky sa veľmi líši. Najľahší lítny kov má menej ako vodu. A osmium má omnoho viac ako platinu a zlato. Hustota železa je 7874 kg / m3.
Hustota sa meria rôznymi prístrojmi. Skutočná hustota sa určuje pomocou pyknometer.
pyknometers
Pre kvapaliny sa používajú rôzne typy hydrometrov. Hustota pôdy sa meria pomocou špeciálnych malých vŕtačiek. Vibračný denzitometer meria tento parameter pre stlačené plyny a kvapaliny.
vlhkomery
Čo je sila?
Nazýva sa sila vo fyzickom zmysle odolnosť materiálu proti deformácii alebo lomu. K tomu dochádza v dôsledku vystavenia zvonku a vzniku napätia zvnútra. Trvanlivosť sa nazýva dizajn alebo súčasť, ktorá si dlhodobo zachováva svoje pevnostné charakteristiky. S cieľom určiť, ako trvanlivý sa vyrába konkrétny materiál alebo štruktúra, časť špeciálne výpočty. Ich hlavnými typmi sú identifikácia medzného napätia alebo statickej pevnosti pod vplyvom konštantného zaťaženia a výpočet únavového zaťaženia pod vplyvom cyklického zaťaženia. Existuje koncept celkovej sily, čo znamená odolnosť proti zničeniu celej štruktúry.
Táto metóda sa bežne používa pri navrhovaní lietadiel. Bežnejšou metódou je miestna pevnosť, ktorá sa používa na určenie parametrov pevnosti jednotlivých častí, mechanizmov a zostáv. Moderné výpočty sily vyžadujú použitie modernej počítačovej technológie. Používajú sa väčšinou mriežkové metódy, pomocou ktorých sa riešia problémy teoretickej fyziky. Metóda konečných prvkov sa považuje za univerzálnu.
Porušenie sily môže viesť k rôznym druhom poškodenia. Môžu byť krehké alebo viskózne. Na prvom povrchu praskne. Keď je druhý potiahnutý (nasadený). Najodolnejšie materiály majú minimálnu ťažnosť a húževnatosť. Pevnosť môže byť tiež ovplyvnená teplotou média. Materiály súvisiace so strednou a nízkou pevnosťou s klesajúcou teplotou sa tak môžu stať silnejšími. Nízka teplota umožňuje testovanie pevnosti na malých vzorkách.
Problémy s pevnosťou študuje inžinierska veda zvaná odolnosť materiálu, ako aj fyzika, matematika, teória elasticity, veda o materiáloch a teoretická mechanika. Vytvorenie efektívnej a spoľahlivej pracovnej techniky je nemožné bez znalosti základov týchto disciplín a ich použitia vo výpočtoch. Početné metódy na štúdium pevnosti v komplexe umožňujú relatívne spoľahlivo vypočítať napätie v materiáloch.
Aký je rozdiel
Hustota a sila sú často vzájomne prepojené a sú potrebné na charakterizáciu rôznych materiálov. Majú však zásadné rozdiely..
- Hustota je pomer hmotnosti k telesnému objemu. Sila charakterizuje to, koľko napätia dokáže vydržať..
- Hustota sa meria hmotnosťou na jednotku objemu. Sila ukazuje tlak v megapascaloch
- Hustota je stabilný ukazovateľ a je určená iba jej hodnotou. Pevnosť môže mať niekoľko typov (pevnosť v ťahu, oter, stlačenie atď.).
- Typicky, čím nižšia je hustota, tým nižšia je pevnosť. Pri konštantnej hustote je možné meniť parametre pevnosti pridaním rôznych zložiek.
- Hustota je indikátorom látky v akomkoľvek stave agregácie. Pevnosť sa vzťahuje iba na tuhé látky.
- Hustota je ukazovateľ látky stanovenej pôvodne. Zmeny pevnosti pri zaťažení
