Özgül Ağırlık: Yerçekimi Yeterince Spesifik Değilse

Bir maddenin özgül ağırlığı, yoğunluk belirli bir referans maddeye. Bu oran birim içermeyen saf bir sayıdır.

Belirli bir madde için özgül ağırlık oranı 1'den azsa, bu madde referans maddede yüzer demektir. Belirli bir malzeme için özgül ağırlık oranı 1'den büyük olduğunda, bu, malzemenin referans maddeye batacağı anlamına gelir.

Bu yüzdürme kavramı ile ilgilidir. Buzdağı (resimdeki gibi) okyanusta yüzer, çünkü suya referans olarak özgül ağırlığı 1'den azdır.

Bu yükselen vs. batma olgusu, "özgül ağırlık" teriminin uygulanmasının sebebidir, ancak gravitenin kendisi bu süreçte önemli bir rol oynamaz. Büyük ölçüde farklı bir ortamda bile yerçekimi alanı, yoğunluk ilişkileri değişmezdi. Bu nedenle, iki madde arasına "göreli yoğunluk" terimini uygulamak çok daha iyi olacaktır, ancak tarihsel nedenlerle, "özgül ağırlık" terimi etrafta sıkışmıştır.

Sıvılar için, referans madde genellikle 1.00 x 10 yoğunluğa sahip sudur.³ kg /³ 4 santigrat derecede (suyun en yoğun sıcaklığı), sıvının suda batıp batmayacağını veya yüzüp yüzmeyeceğini belirlemek için kullanılır. Ödevlerde, bunun sıvılarla çalışırken genellikle referans madde olduğu varsayılır.

Gazlar için, referans madde genellikle yaklaşık 1.20 kg / m yoğunluğa sahip oda sıcaklığında normal havadır.³. Ödevde, referans madde belirli bir yerçekimi problemi için belirtilmezse, bunu referans madde olarak kullandığınızı varsaymak genellikle güvenlidir.

Özgül ağırlık (SG), ilgilenilen maddenin yoğunluğunun bir oranıdır (ρ_ben) referans maddenin yoğunluğuna (ρ_r). (Not: Yunan sembolü rho, ρ, yoğunluğu temsil etmek için yaygın olarak kullanılır.) Bu, aşağıdaki formül kullanılarak belirlenebilir:

SG = ρ_ben ÷ ρ_r = ρ_ben / ρ_r

Şimdi, yoğunluğun kitle denklemi ve hacmi ρ = m/V, bu, aynı hacimde iki madde aldıysanız, SG'nin tek tek kütlelerinin bir oranı olarak yeniden yazılabileceği anlamına gelir:

SG = ρ_ben / ρ_r

SG = m_ben/ V / m_r/ V

SG = m_ben / m_r

Ve ağırlıktan beri W = mg, bu, ağırlık oranı olarak yazılan bir formüle götürür:

SG = m_ben / m_r

SG = m_beng / m_rg

SG = W_ben / W_r

Bu denklemin, sadece ikisinin hacminin daha önceki varsayımımızla çalıştığını hatırlamak önemlidir. maddeler eşittir, bu yüzden bu son denklemdeki iki maddenin ağırlıkları hakkında konuştuğumuzda, ağırlık nın-nin eşit hacimler iki madde.

Yani etanolün suya özgül ağırlığını bulmak isteseydik ve birinin ağırlığını biliyoruz. galon su, o zaman tamamlamak için bir galon etanol ağırlığını bilmek gerekir hesaplama. Veya alternatif olarak, etanolün suya özgül ağırlığını ve bir galon suyun ağırlığını biliyorsak, bu son formülü bir galonun ağırlığını bulmak için kullanabiliriz. etanol. (Ve bunu bilerek, dönüştürerek başka bir etanol hacminin ağırlığını bulmak için kullanabiliriz. Bunlar, bu kavramları içeren ödev problemleri arasında bulabileceğiniz hilelerdir.)

Özgül ağırlık, özellikle akışkan dinamiği ile ilgili olarak, çeşitli endüstriyel uygulamalarda ortaya çıkan bir kavramdır. Örneğin, aracınızı servise götürdüyseniz ve tamirci size şanzıman sıvınızda ne kadar küçük plastik topların yüzdüğünü gösterdiğinde, hareket halindeyken belirli bir yerçekimi gördünüz.

Söz konusu spesifik uygulamaya bağlı olarak, bu endüstriler konsepti su veya havadan farklı bir referans maddesi ile kullanabilir. Önceki varsayımlar sadece ödev için geçerliydi. Gerçek bir proje üzerinde çalışırken, özgül ağırlığınızın neye atıfta bulunduğundan emin olmalısınız ve bu konuda varsayımlar yapmak zorunda kalmamalısınız.