Формула воды плотность: Плотность вещества — урок. Физика, 7 класс.

Содержание

Влияние плотности воды на осадку судна — Балтийский Ллойд

 

С изменением плотности воды, осадка судна изменяется. При этом с увеличением плотности воды осадка судна уменьшается и, наоборот, с уменьшением плотности осадка увеличивается. Изменение осадки судна от изменения плотности воды можно вычислить по формуле:

Величина, на которую уменьшается осадка судна при переходе из пресной воды в морскую воду с плотностью 1,025 т/м³, называется поправкой на пресную воду, и, как правило, измеряется в миллиметрах. Для каждого судна данная поправка указывается в Судовом свидетельстве о грузовой марке.

Грузовая марка, нанесенная на обоих бортах судна, показывает, какой   минимальный   надводный борт может иметь судно в морской воде с плотностью 1,025 т/м³. Когда судно грузится в порту с пресной водой, то грузовая марка может быть утоплена на величину равную поправке на пресную воду.  При переходе в морскую воду с плотностью 1,025 т/м³ осадка судна уменьшится на величину этой поправки, и судно будет иметь осадку по грузовую марку.

При погрузке в порту, где плотность воды более 1.000 т/м³, но менее чем 1,025 т/м³. величина, на которую может быть утоплена грузовая марка называется поправкой к осадке на плотность воды (по-английски, Dock Water Allowance) и может быть рассчитана по формуле:

Поправка к осадке, рассчитанная по приведенной выше формуле, получается в сантиметрах.

Пример: Осадка судна по грузовую марку 6,25 м. Поправка на пресную воду составляет 255 мм. Плотность воды у причала 1,009 т/м³. Рассчитать, на какую величину может быть увеличена осадка с тем, чтобы с переходом в воду с плотностью 1,025 т/м³. судно имело осадку по грузовую марку.

Порядок вычислений:

1. Вычисляем, на сколько сантиметров может быть утоплена грузовая марка:

 Грузовая марка может быть утоплена на 16 сантиметров.

2. Вычисляем среднюю осадку, на которую может быть погружено судно:

При определении весового водоизмещения судна по осадкам, если фактическая плотность воды, в которой находится судно, отличается от плотности воды, для которой рассчитаны грузовая шкала или гидростатические кривые, то поправку к водоизмещению на плотность воды находят по формуле:

Следует отметить, что при понижении или повышении температуры воды, ее плотность изменяется. Следовательно, если судно находится в пресной воде, то необходимо принимать во внимание ее температуру, так как при высокой температуре пресной воды ее плотность ниже 1,000 т/м³. Если этого не учитывать в расчетах, то разница между истинным и рассчитанным водоизмещением может быть весьма значительной.

Таблица плотности пресной воды при различных температурах:

t°C ρ, т/м³ t°C ρ, т/м³ t°C ρ, т/м³
0 0,99987 12 0,99952 24 0,99732
1 0,99993 13 0,99940 25 0,99707
2 0,99997 14 0,99927 26 0,99681
3 0,99999 15 0,99913 27 0,99654
4 1,00000 16 0,99897 28 0,99626
5 0,99999 17 0,99880 29 0,99597
6 0,99997 18 0,99862 30 0,99537
7 0,99993 19 0,99843 31 0,99537
8 0,99988 20 0,99823 32 0,99505
9 0,99981 21 0,99802 33 0,99472
10 0,99973 22 0,99780 34 0,99440
11 0,99963 23 0,99757 35 0,99406

 

Когда судно находится в морской воде, то поправку на температуру забортной воды не учитывают и необходимо руководствоваться только показаниями ареометра.

Ареометр (Densimeter) — это прибор для измерения плотности жидкости. Современные ареометры, как правило, стеклянные. Шкала измерения градуируется в кг/м³. Значение плотности жидкости считывают по делению шкалы, находящемуся на одном уровне с мениском жидкости, как указано на рисунке 1.

Для измерения используют емкость диаметром не менее 50 мм. Пробы забортной воды необходимо брать с обоих бортов в районе миделя с глубины равной половине осадки судна, как можно быстрее после снятия осадок. 

Определение плотности воды при помощи ареометра.

Необходимо отметить, что таким же ареометром измеряют плотность воды в балластных танках, когда определяют количество груза по осадкам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эта тема подробно рассмотрена в книгах серии «Морская практика»: «Расчет массы груза по осадкам» и «Расчет посадки и дифферента грузовых судов».

Вышло второе издание обеих книг, в том числе и в формате электронных книг. Теперь книги доступны для чтения на портативных электронных устройствах, например, на электронных книгах, планшетах, трансформерах, ноутбуках и даже на смартфонах.

Обе книги находятся в разделе Учебная литература.


Автор капитан В.Н. Филимонов

Глава 9. Гидростатика

Для решения задач на гидростатику необходимо знать определения плотности и давления, уметь находить давление в покоящейся жидкости, возникающее благодаря притяжению этой жидкости к Земле (гидростатическое давление), а также находить силы, с которыми жидкости действуют на погруженные в них тела (силу Архимеда). Кратко сформулируем эти определения и законы.

Плотностью тела называется отношение


(9.1)

где — масса тела, — его объем. Очевидно, отношение (9.1) имеет смысл массы единицы объема тела. Если тело однородно, то плотность (9.1) является характеристикой не тела, а вещества, из которого оно состоит. Действительно, для тел, состоящих из одного и того же вещества масса пропорциональна объему, и отношение (9.1) одинаково у всех этих тел.

Для характеристики воздействия жидкости или газа на стенки сосудов вводят понятие давления жидкости или газа, которое определяется как отношение силы , действующей на элемент стенки сосуда со стороны жидкости или газа, к величине площади этого элемента :


(9.2)

Важным свойством давления является то обстоятельство, что хотя оно и определяется через элемент площади стенки сосуда, от этого элемента давление (9.2) не зависит, а является характеристикой только жидкости или газа. Действительно, сила, действующая со стороны жидкости на элемент площади дна сосуда или стенки сосуда, пропорциональна площади этого элемента, и потому отношение (9.2) от не зависит. Отметим, что хотя давление и определяется через векторную величину — силу, давление — величина не векторная. Как показывает опыт, отношение (9.2) не зависит не только от величины площадки , но и от ее ориентации в пространстве. Другими словами, жидкость, будучи сжатой, оказывает воздействие во всех направлениях. Последнее утверждение и говорит о невекторном характере давления и называется законом Паскаля.

В жидкости, находящейся в каком-либо сосуде в поле силы тяжести, благодаря ее притяжению к Земле, возникает давление. Это давление называется гидростатическим. Можно доказать, что гидростатическое давление жидкости не зависит от формы сосуда, в котором она находится, а зависит только от глубины. Гидростатическое давление жидкости плотности на глубине равно


(9.3)

где — ускорение свободного падения. Если на поверхность жидкости действует атмосферный воздух, то давление жидкости на глубине будет складываться из атмосферного давления и гидростатического давления (9. 3).

Благодаря зависимости гидростатического давления жидкости от глубины возникает своеобразный эффект выталкивания тел, погруженных в жидкость, из этой жидкости. Действительно, в жидкости, находящейся в поле силы тяжести, возникает гидростатическое давление, и жидкость оказывает воздействие на поверхность тела, опущенного в жидкость. При этом силы, действующие на боковые поверхности тела, компенсируют друг друга. Однако из-за зависимости гидростатического давления от глубины, сила, действующая на более глубокую (нижнюю) поверхность тела, больше силы, действующей на верхнюю поверхность (см. рисунок), и на тело действует результирующая сила, направленная вертикально вверх. Эта сила называется выталкивающей силой или силой Архимеда. Можно доказать, что на тело, целиком погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила


(9.4)

где — плотность жидкости, — объем тела. Если тело погружено в жидкость не целиком, то выталкивающая сила также определяется формулой (9. 4), но вместо объема тела в нее входит объем погруженной в жидкость части тела.

С помощью формулы (9.4) можно установить условие плавания тел. Тело будет плавать, если сила Архимеда будет больше действующей на тело силы тяжести


где — плотность тела. Отсюда получаем, что тело плавает, если плотность жидкости больше плотности тела


(9.5)

Рассмотрим теперь задачи.

В задаче 9.1.1 с использованием формулы (9.3) для гидростатического давления находим


(ответ — 4).

Поскольку высота уровней жидкости в сосудах (в задаче 9.1.2) и их плотности одинаковы, то давление жидкости около дна обоих сосудов одинаково (ответ 3).

В задаче 9.1.3 давление жидкости около дна сосудов одинаково (одинаковы плотности и уровень жидкостей), поэтому сила, действующая на дно, больше для того сосуда, площадь дна которого больше, а меньше для того, площадь дна которого меньше. Поэтому (правильный ответ — 2).

Чтобы найти силу, действующую на небольшую поверхность внутри жидкости, нужно найти гидростатическое давление жидкости на той глубине, на которой находится рассматриваемая поверхность, и умножить это давление на площадь поверхности. Поэтому для крана из задачи 9.1.4 получаем


(ответ 4).

Бытовой насос (задача 9.1.5) поднимает воду благодаря создаваемому им избыточному давлению. Ясно, что вода в трубках насоса будет подниматься до тех пор, пока ее гидростатическое давление не компенсирует избыточное давление насоса. Поэтому насос сможет поднять воду на следующую высоту


где — избыточное давление, созданное насосом, — плотность воды, — ускорение свободного падения (правильный ответ — 3).

Поскольку бруски в задаче 9.1.6 изготовлены из одинакового материала, у них одинаковые плотности, и, следовательно, отношение их масс равно отношению их объемов. А поскольку объем второго бруска вчетверо больше объема первого, то и его масса вчетверо больше массы первого, т.е. равна 40 г (ответ 3).

Пусть размер меньшего ребра бруска в задаче 9.1.7 — . Тогда размеры остальных сторон — и . Следовательно, площади граней бруска равны , и . Поэтому давления бруска на стол, когда он лежит на разных гранях, равны (начиная с наименьшего):


т.е. относятся друг к другу так же, как и длины сторон 1:2:3 (ответ 1).

В сообщающихся сосудах жидкость занимает такое положение, что ее давление в обоих коленах одинаково. Поэтому в задаче 9.1.8 имеем с использованием формулы для гидростатического давления


Отсюда находим


(правильный ответ — 4).

Поскольку плотность натрия 950 кг/м3 (задача 9. 1.9) меньше плотности воды 1000 кг/м3, то натрий плавает на поверхности воды (ответ 1).

На льдину (задача 9.1.10) действуют сила тяжести и сила Архимеда. Условие равновесия льдины дает


(1)

где — плотность воды, — объем погруженной в воду части льдины, — ее масса. Поскольку, где — плотность льда, — объем льдины, из формулы (1) получаем


Отсюда находим, что отношение объема погруженной в воду части льдина к ее объему равно отношению плотностей льда и воды


(ответ 2). Таким образом, девять десятых частей плавающей льдины находятся под водой.

Поскольку тело в задаче 9.2.1 плавает в жидкости, выталкивающая сила Архимеда равна действующей на тело силе тяжести — 10 Н (ответ 1).

Весом тела называется сила, с которой тело действует на опору (сила реакции опоры). На тело, полностью погруженное в воду, действуют сила тяжести , выталкивающая сила Архимеда и сила реакции. Для силы реакции (веса тела) из условия равновесия тела имеем


где и — плотности жидкости и тела, — объем тела (обратим внимание читателя на то, что согласно этой формуле вес тела в жидкости уменьшается). Отсюда находим


(задача 9.2.2 — ответ 3).

Из условия равновесия коробки, плавающей на поверхности воды (задача 9.2.3), следует, что сила тяжести равна силе Архимеда , где — масса тела, — плотность воды, — объем погруженной части коробки, который можно выразить через площадь дна коробки и глубину его погружения в воду см3. Отсюда получаем для массы коробки = 500 г (ответ 2).

При решении задачи 9.2.4 школьники часто допускают ошибку, говоря, что выталкивающая сила равна нулю, так как шар, наполненный воздухом, находясь в воздухе, «всплывать» не будет. Последнее утверждение, конечно, правильно, а первое — нет. Шар, наполненный воздухом, не «всплывает» в воздухе не потому, что выталкивающая сила не действует, а потому, что она меньше силы тяжести. Выталкивающая сила действует на тело со стороны жидкости или газа и никак не может зависеть от того, что внутри этого тела, воздух или, напрмер, гелий, с которым шар всплывал бы. Для выталкивающей силы имеем согласно закону Архимеда Н (ответ 1).

На поплавок из задачи 9.2.5 действуют силы: тяжести , Архимеда , натяжения лески (см. рисунок). Используя стандартное выражение для силы Архимеда (9.4), получаем из условия равновесия поплавка


где — плотность воды, и — масса и объем поплавка. Выражая массу поплавка через его плотность и объем и учитывая, что по условию плотность воды вдвое больше плотности поплавка , получим 10 Н (ответ 1).

В задаче 9.2.6 умышленно дано много лишних данных. Поскольку и в воде, и в керосине мяч плавает, то архимедова сила и в том, и в другом случае уравновешивает силу тяжести мяча (ответ 2).

Несмотря на то, что тело в задаче 9.2.7 не касается дна и стенок сосуда, суммарная сила, действующая на левую чашку весов, увеличится. Действительно, при опускании тела в воду возникает сила Архимеда, действующая со стороны воды на тело, но при этом и тело действует на воду, причем эта сила направлена вертикально вниз и равна силе Архимеда. Чтобы весы остались в равновесии на правую чашку весов надо положить такой груз, сила тяжести которого равна этой силе, т.е. груз с массой , где — плотность воды, — объем тела. А поскольку плотность тела по условию вчетверо больше плотности воды, то (ответ 1).

Для нахождения давления жидкости, в которой плавают те или иные тела, существует следующий прием. Если мысленно удалить тело из жидкости и заполнить освободившееся место той же жидкостью, то силы, действующие со стороны жидкости на стенки сосуда не изменяться. Действительно, на плавающее тело со стороны жидкости и со стороны тела на жидкость действует сила , где — плотность жидкости, — объем погруженной в жидкость части тела. Таким образом, тело действует на жидкость с той же силой, с которой на нее действовала бы жидкость, занимающая объем погруженной в воду части тела. Поэтому если вытащить тело из жидкости и заполнить освободившееся место жидкостью, то не меняется уровень жидкости, не меняются также все силы, действующие внутри жидкости. Поэтому если в жидкости плавает тело, то независимо от параметров этого тела (массы, плотности, объема), давление жидкости на глубине равно , причем отсчитывается от поверхности жидкости с плавающим в ней телом. Поэтому в задаче 9.2.8 надо найти, на сколько поднимется уровень воды в сосуде, а затем и связанное с этим повышением уровня избыточное гидростатическое давление около дна. Очевидно, что в цилиндрическом сосуде площадью сечения уровень воды поднимется на такую величину , что , где — объем погруженной в воду части тела. Находя величину из условия равновесия тела и закона Архимеда, получим . Поэтому гидростатическое давление воды около дна вырастет на величину (ответ 1).

Из условия равновесия плавающего тела следует, что его масса равна массе воды в объеме погруженной части тела. . Поэтому суммарная масса воды и деревянного тела в одном ведре и суммарная масса воды и пенопластового тела в другом в задаче 9.2.9 равна массе воды в полном ведре, т.е. одинакова в обоих ведрах. Поэтому правильный ответ в этой задаче — 3.


Когда внутрь плиты из задачи 9.2.10 вставляют более плотное тело, возникает дополнительное гравитационное взаимодействие между жидкостью и плитой. Если до этого на каждый элемент жидкости действовала гравитационная сила, направленная вертикально вниз, то после этого возникает дополнительная сила, направленная к центру тела (см. рисунок, на котором нарисованы силы, действующие на выделенный элемент жидкости). К каким последствиям для расположения жидкости на плите это приведет? Легко сообразить, что уровень жидкости в области над телом повысится. Действительно, поверхность жидкости всегда расположена перпендикулярно приложенным силам (иначе жидкость будет течь), поэтому она расположится так, как показано на рисунке. Другими словами, более массивное тело, вставленное внутрь плиты, благодаря дополнительному гравитационному взаимодействию «натянет» жидкость со всех сторон, и ее уровень над телом поднимется. Поэтому правильный ответ в задаче — 3.

Калькулятор плотности воды | Будет ли он плавать или тонет?

Создано Wojciech Sas, PhD

Рецензировано Bogna Szyk и Jack Bowater

Основано на исследовании

Millero FJ, Chen C-T, Bradshaw A, Schleicher K «Новое уравнение состояния морской воды при высоком давлении» Deep Sea Research Part A. Документы по океанографическим исследованиям (апрель 1980 г.)

Последнее обновление: 02 ноября 2022 г.

Содержание:

  • Какова плотность воды?
  • Единицы плотности воды
  • Температурная зависимость плотности воды
  • Плотность соленой воды
  • Как пользоваться калькулятором плотности воды?
  • Должны ли яйца всплывать или тонуть?
  • Скорость звука в воде

С помощью этого калькулятора плотности воды вы можете быстро оценить плотность соленой воды. В этом тексте вы найдете ответ на вопрос «Какова плотность воды?» и как она изменяется в зависимости от температуры, солености или давления .

Вы когда-нибудь задумывались, какова связь между плотностью воды в кг/м³ , плотностью воды в г/мл и плотностью воды в фунтов/фут³ ? Должны ли яйца плавать или тонуть в соленой воде? Читайте дальше, чтобы найти ответы и на эти вопросы!

🙋 Если вы хотите добраться до неба, вас также может заинтересовать наш калькулятор плотности воздуха.

Какова плотность воды?

Плотность воды (или любого другого вещества) определяется как отношение ее массы, м , к его объему, В . Мы обычно обозначаем плотность с помощью символа ρ , поэтому формула для плотности:

ρ = m / V .

Оказывается, плотность большинства веществ не постоянна, а изменяется при изменении внешних параметров, таких как температура или давление.

Единицы измерения плотности воды

Существуют различные единицы измерения плотности воды. На самом деле допустима любая комбинация единиц массы и единиц объема, но некоторые из них более распространены, чем другие. Наиболее часто используемые единицы измерения:

  • [кг/м³] — килограмм на кубический метр;
  • [фунт/фут³] — фунт на кубический фут;
  • [г/мл] или [г/см³] — грамм на миллилитр или грамм на кубический сантиметр, которые эквивалентны друг другу.

Плотность воды в кг/м3 в 1000 раз больше плотности воды в г/см3 и примерно в 16,018 раз меньше плотности воды в фунт/фут³ . Если вас интересуют различные единицы плотности и вы хотите узнать их соотношение, попробуйте наш конвертер плотности.

Температурная зависимость плотности воды

Вы, наверное, знаете о явлении изменения плотности воды при различных температурах, даже если никогда не задумывались об этом с научной точки зрения; Вы когда-нибудь задумывались, почему лед плавает? Это изменение в основном вызвано тепловым расширением, когда одно и то же количество вещества занимает все больше и больше места по мере повышения температуры. В результате масса остается постоянной, но объем увеличивается, что приводит к уменьшению плотности .

Качественно это довольно просто, но с математической точки зрения оценка результата — это отдельная история. Вода обладает интригующим свойством: она достигает максимальной плотности примерно при 4°C или 40°F . Хотя существуют таблицы плотности чистой воды между точкой замерзания воды ( 0°C или 32°F ) и ее точкой кипения ( 100°C или 212°F ), не существует простой формулы, которая дает точное значение для данной температуры. Чтобы обойти это, наш калькулятор плотности воды использует приближенное уравнение, основанное на полиноме порядка 5 th :

ρ(T) = ρ₀ + (a₁ × T) - (a₂ × T²) + (a₃ × T³) - (a₄ × T⁴) + (a₅ × T⁵) ,

где температура T выражена в °C , а значения коэффициентов следующие:

  • ρ₀ = 999,83311 кг/м³ ;
  • a₁ = 0,0752 кг/(м³·°C) ;
  • a₂ = 0,0089 кг/(м³·°C²) ;
  • a₃ = 7,36413 × 10⁻⁵ кг/(м³·°C³) ;
  • a₄ = 4,74639 × 10⁻⁷ кг/(м³·°C⁴) ; и
  • а₅ = 1,34888 × 10⁻⁹ кг/(м³·°C⁵) .

Мы используем экспоненциальное представление, чтобы более четко выразить все малые значения. Хотя результат является приблизительным, он обеспечивается с достаточной точностью.

💡 Знаете ли вы, что температура кипения также зависит от давления? Проверьте наш калькулятор точки кипения, чтобы узнать больше об этом!

Плотность соленой воды

Смесь воды и соли, далее именуемая соленой водой, имеет плотность, отличную от плотности чистой воды. Основным параметром, который говорит нам о количестве соли в соленой воде, является соленость , S , определяемая как:

S = m₁ / (m₁ + m₀) ,

, где m₀ — масса чистая вода и м₁ — масса соли. Другими словами, смешивание массы чистой воды м₀ с массой соли м₁ дает соленость S соленой воды. Это количество обычно дается в промилле , частях на тысячу (ppt) или практических единицах солености (psu), которые в основном эквивалентны.

В нашем калькуляторе плотности воды мы используем метод, предложенный Миллеро и его коллегами. Общая формула сложна, поэтому мы не будем показывать ее здесь явно. Тем не менее, в целом, в нем используется та же концепция, что и в уравнении температурной зависимости плотности — полином смешанных членов температуры, солености и давления:

ρ(T,S,p) = ρ(T) + f(T,S,p) .

Здесь ρ(T) — плотность чистой воды, полученная из предыдущей главы.

Однако мы можем выделить некоторые общие свойства — плотность соленой воды увеличивается при более высокой солености и более высоком внешнем давлении .

Как пользоваться калькулятором плотности воды?

Какова плотность воды при 20°С солености S = 35‰ и под давлением 1 атм ? Давайте попробуем наш калькулятор плотности воды и узнаем!

  1. Установите температуру 20°C .
  2. Установить соленость на 35‰ .
  3. Установить давление на 1 атм .
  4. И все! Плотность соленой воды 1024,9 кг/м³ .

Одинаковая плотность воды: 1,0249 г/мл или 63,982 фунт/фут³ .

Но это еще не конец! Проведите дома собственный эксперимент — возьмите несколько предметов с неизвестной плотностью (но более или менее равной значению плотности воды, т. е. 9).0035 1000 кг/м³ ). Хотя изменить внешнее давление не так просто, можно создать жидкость с известной соленостью и контролировать ее температуру. Проверьте расширенный режим, чтобы увидеть сколько чистой воды и соли вам нужно для получения соленой воды с определенной плотностью .

Вы можете начать с нагрева смеси (например, в микроволновой печи), а затем погрузить в нее предметы. Вы можете быстро оценить температуру воды, пока она остывает. Вначале плотность горячей воды довольно высока, поэтому все должно утонуть, но в какой-то момент плотность уменьшится до такой степени, что объект начнет плавать! Введите значения солености и температуры, при которых объект начал плавать, в калькулятор плотности воды, и вы сможете оценить эти плотности с относительно хорошей точностью!

Вы также можете выбрать один из объектов из списка, чтобы узнать, плавает он или тонет. Мы учитываем некоторые средние значения, поэтому результаты могут быть точными не во всех случаях (особенно для фруктов).

Должны ли яйца всплывать или тонуть?

Ну, самый точный ответ: зависит!

Во-первых, есть разница между свежими и тухлыми яйцами. При варке яйца вы можете положить его в чистую теплую воду, прежде чем проверить его, открыв его. Если тонет, то должен быть свежим, а если всплывает, то, скорее всего, несвежий . По мере старения яйца внутри образуются некоторые газы (например, сероводород), которые выходят из объекта через поры в скорлупе. В результате масса уменьшается, но объем яйца остается постоянным, поэтому плотность уменьшается.

Второй фактор – соленость воды. При приготовлении пищи мы чаще всего используем чистую или слегка подсоленную воду, поэтому приведенное выше объяснение справедливо. Но если мы поместим яйцо в действительно соленую среду (например, в Мертвое море, соленость которого составляет около 342‰ ), как свежий, так и гнилой сорт будут плавать. Поэтому было бы невозможно решить, свежее яйцо или нет, используя этот метод. Проверьте, какое критическое значение солености позволяет свежему яйцу плавать, с помощью нашего калькулятора плотности воды!

Скорость звука в воде

Вы можете использовать простую формулу скорости звука, чтобы найти значение c . Мы можем переписать формулу следующим образом:

c = √(γ × p / ρ) ,

где γ — показатель адиабаты, p — давление, ρ — плотность воздуха. Для большинства жидкостей отношения обычно не так просты. И все же в целом скорость звука в воде возрастает при уменьшении плотности в широком диапазоне температур . Знание зависимости скорости звука в соленой воде имеет решающее значение для всех исследований, связанных с гидролокационными измерениями.

Войцех Сас, доктор философии

Температура

Соленость

Давление

Плотность

998.34

Выберите объект и посмотрите, плавает он или тонет в воде

Объект

Он утонет.

Ознакомьтесь с 41 похожим калькулятором гидромеханики 💧

Гравитация API Принцип Архимеда Баллистический коэффициент… Еще 38

Калькулятор плотности

Создано Матеушем Мухой и Стивеном Вудингом

Отзыв от Dominik Czernia, PhD 90 и Jack300002 Последнее обновление: 21 мая 2021 г.

Содержание:

  • Как найти плотность
  • Формула плотности
  • Плотность воды объект. Это значение, называемое плотностью, является одним из наиболее важных физических свойств объекта. Это также легко измерить.

    Если вы хотите узнать, как найти плотность, продолжайте читать. В этой статье вы найдете формулу плотности, на которой основан этот калькулятор. Вы также узнаете, как изменяется плотность воды при различных обстоятельствах.

    Разберемся с этими вопросами:

    • Как найти плотность
    • Какая формула плотности
    • Что влияет на плотность воды

    Как найти плотность

    1. Определить вес объекта. Например, стакан воды весит 200 граммов нетто (без учета стакана).
    2. Узнать объем предмета. В нашем примере это 200 см 3 .
    3. Разделите вес на объем. 200 г/200 см 3 = 1 г/см 3
    4. При необходимости измените единицу измерения. 1 г/см 3 = 1 (1/1000 кг) / (1/1000000) м 3 = 1000 кг/м 3

    Или вы можете использовать наш калькулятор плотности, чтобы упростить задачу!

    Самый быстрый способ определить плотность объекта, конечно же, использовать наш калькулятор плотности. Чтобы сделать расчет, вам нужно знать несколько других значений для начала. Запишите вес и объем предмета. После ввода этих значений в калькулятор плотности он выдаст вам результат в килограммах на кубический метр.

    Если все, что вам нужно, это преобразовать различные единицы измерения, просто нажмите на единицу плотности и выберите нужные единицы из списка. Если вашей единицы измерения нет, вы можете воспользоваться нашим калькулятором преобразования плотности. Введите туда свой результат, инструмент преобразует его в:

    • Килограмм на кубический дециметр
    • Фунт на кубический фут
    • Фунт на кубический ярд
    • фунтов за галлон США

    Иногда людям нужно перевести граммы в чашки. Зная плотность продукта, а также его вес в граммах, можно найти объем ингредиента в стаканах.

    Позвольте нам добавить немного кривого, напомнив вам, что если вы хотите рассчитать плотность пикселей на экране, это не тот калькулятор, который вам нужен, попробуйте этот.

    Формула плотности

    Другим способом расчета отношения веса к объему объекта является использование формулы плотности. Расчет не слишком сложен, так как вам нужно выполнить только одну операцию, чтобы найти его.

    Формула плотности выглядит следующим образом:

    D = m/v ,

    где:

    • Д — плотность;
    • м — масса; и
    • v — том.

    Плотность воды

    Для большинства целей достаточно знать, что плотность воды составляет 1000 кг/м 3 . Однако, как и почти у всех материалов, его плотность меняется в зависимости от температуры. Однако у нас есть небольшая, но очень важная аномалия, когда речь идет о воде. Хотя общее правило состоит в том, что при повышении температуры плотность снижается, вода ведет себя по-разному в диапазоне от 0 °C до 4 °C.

    Если охладить воду с комнатной температуры, она станет более плотной. Однако при температуре примерно 4 °C вода достигает максимальной плотности. Насколько это важно? Зимой озерам намного труднее полностью замерзнуть. Так как вода при температуре 4 °С самая тяжелая, она опускается на дно озера. Более холодная вода остается на поверхности и превращается в лед. Это явление в сочетании с низкой теплопроводностью льда помогает дну озера оставаться незамерзающим, чтобы рыба могла выжить. Именно этот принцип, по мнению ученых, помог зародиться жизни на Земле. Если бы вода замерзала снизу вверх, то у жизни не было бы шанса.

    Существуют и другие аспекты, влияющие на плотность воды. Она немного меняется, будь то водопроводная, пресная или соленая вода. Каждая растворенная частица внутри водоема влияет на его плотность.

    Часто задаваемые вопросы

    Что такое плотность?

    Плотность материала — это количество массы, которое он имеет на единицу объема . Материал с более высокой плотностью будет весить больше, чем другой материал с более низкой плотностью, если они занимают тот же объем.

    Как найти плотность?

    1. Измерить массу (или вес) объекта в килограммах .
    2. Измерить объем предмета в м³ .
    3. Разделите массу на объем.
    4. Тогда у вас будет плотность объекта в кг/м³ .

    Как найти объем по плотности и массе?

    1. Посмотреть плотность материала, из которого изготовлен предмет в кг/м³ .
    2. Измерьте массу (или вес) объекта в килограммах .
    3. Разделите массу на плотность.
    4. Тогда у вас будет объем объекта в м³ .

    Какова формула плотности?

    Формула для плотности представляет собой массу объекта, деленную на его объем . В форме уравнения это d = m/v , где d — плотность , m масса и v объем объекта. Стандартные единицы – кг/м³.

    Как найти плотность жидкости?

    1. Измерьте массу (или вес) жидкости с помощью некоторых весов и переведите в килограммы.
    2. Измерьте объем жидкости мерным кувшином и переведите в м³.
    3. Разделите массу на объем.
    4. Вы получите плотность жидкости в единицах кг/м³ .

    Какая планета имеет самую низкую плотность?

    Из восьми планет Солнечной системы Сатурн имеет самую низкую плотность 687 кг/м³ . Это намного меньше плотности воды при 1000 кг/м³. Итак, если бы вы могли поместить Сатурн в водоем, он бы плавал!

    Какой элемент имеет наибольшую плотность при стандартной температуре и давлении?

    Осмий — самый плотный элемент периодической таблицы, встречающийся в природе, с плотностью 22 590 кг/м³ . Он сочетается с другими металлами для изготовления наконечников перьев перьевых ручек, электрических контактов и других изделий, подверженных повышенному износу.

    Как измерить плотность объекта неправильной формы?

    1. Измерьте массу (или вес) объекта неправильной формы с помощью весов и переведите в килограммы.
    2. Измерьте объем неправильного объекта. Один из способов сделать это — погрузить объект в мерный кувшин с водой и записать, насколько увеличился его объем. Переведите объем в м³.
    3. Разделите массу на объем.
    4. Затем вы получите плотность объекта в единицах кг/м³ .

    Как рассчитать плотность Земли?

    1. Обратите внимание на массу Земли в килограммах, которая равна 6×10 24 кг.
    2. Найдите объем Земли в м³, который равен 1,1×10 21 м³.
    3. Разделите массу на объем.