Specifická hmotnost - Specific weight

The měrná hmotnost, také známý jako jednotková hmotnost, je hmotnost za jednotku objem materiálu.

Běžně používanou hodnotou je měrná hmotnost voda na Země při 4 ° C, což je 9,807 kN / m³ nebo 62,43 lbf / ft³.^[1]

Podmínky specifická gravitace a méně často měrná hmotnost, se také používají pro relativní hustota. Běžný symbol pro měrnou hmotnost je y, řecké písmeno Gama.

Definice

Měrná hmotnost, y, materiálu je definován jako produkt jeho hustota, ${ displaystyle rho}$a standardní gravitace, G:

${ displaystyle gamma = rho , g}$

The hustota materiálu je definována jako Hmotnost na jednotku objemu, obvykle měřeno v kg / m³. Standardní gravitace je gravitační zrychlení, obvykle udávané v m / s²a na Zemi se obvykle bere jako 9,81 m / s².

Na rozdíl od hustoty není měrná hmotnost pevnou vlastností materiálu. Závisí to na hodnotě gravitační zrychlení, který se liší podle umístění. Tlak může také ovlivnit hodnoty v závislosti na objemový modul materiálu, ale obecně má při středních tlacích méně významný účinek než ostatní faktory. ^[2]

Aplikace

Mechanika tekutin

v mechanika tekutin, měrná hmotnost představuje platnost vynaložil gravitace na jednotkový objem tekutiny. Z tohoto důvodu jsou jednotky vyjádřeny jako síla na jednotku objemu (např. N / m³ nebo lbf / ft³). Jako charakteristiku lze použít měrnou hmotnost vlastnictví tekutiny. ^[2]

Mechanika půdy

Specifická hmotnost se často používá jako vlastnost půdy k řešení zemní práce problémy.

V mechanice půdy může měrná hmotnost odkazovat na:

• Vlhká jednotková hmotnost, což je jednotková hmotnost půdy, když prázdné prostory půdy obsahují vodu i vzduch.

${ displaystyle gamma = { frac {(1 + w) G_ {s} gamma _ {w}} {1 + e}}}$

kde

${ displaystyle gamma}$ je vlhká jednotková hmotnost materiálu

${ displaystyle gamma _ {w}}$ je jednotková hmotnost vody

w je Obsah vlhkosti materiálu

GS je specifická gravitace pevné látky

e je poměr pórovitosti

• Hmotnost suché jednotky, což je jednotková hmotnost půdy, když jsou všechny prázdné prostory půdy zcela zaplněny vzduchem bez vody.

Vzorec pro suchou jednotku hmotnosti je:

${ displaystyle gamma _ {d} = { frac {G_ {s} gamma _ {w}} {1 + e}} = { frac { gamma} {1 + w}}}$

kde

${ displaystyle gamma}$ je vlhká jednotková hmotnost materiálu

${ displaystyle gamma _ {d}}$ je suchá jednotková hmotnost materiálu

${ displaystyle gamma _ {w}}$ je jednotková hmotnost vody

w je Obsah vlhkosti materiálu

GS je specifická gravitace pevné látky

e je poměr pórovitosti

• Nasycená hmotnost jednotky, což je jednotková hmotnost půdy, když jsou všechny prázdné prostory půdy zcela zaplněny vodou bez vzduchu.

Vzorec pro nasycenou jednotku hmotnosti je:

${ displaystyle gamma _ {s} = { frac {(G_ {s} + e) ​​ gamma _ {w}} {1 + e}}}$

kde

${ displaystyle gamma _ {s}}$ je nasycená jednotková hmotnost materiálu

${ displaystyle gamma _ {w}}$ je jednotková hmotnost vody

w je Obsah vlhkosti materiálu

GS je specifická gravitace pevné látky

e je poměr pórovitosti^[3]

• Ponorná hmotnost jednotky, který je definován jako rozdíl mezi nasycenou jednotkovou hmotností a jednotkovou hmotností vody. ^[4] Často se používá při výpočtu efektivní stres v půdě.

Vzorec pro hmotnost ponořené jednotky je:

${ displaystyle gamma ^ {'} = gamma _ {s} - gamma _ {w}}$

kde

${ displaystyle gamma ^ {'}}$ je ponořená jednotková hmotnost materiálu

${ displaystyle gamma _ {s}}$ je nasycená jednotková hmotnost materiálu

${ displaystyle gamma _ {w}}$ je jednotková hmotnost vody

Stavební a strojní inženýrství

Specifickou hmotnost lze použít v stavební inženýrství a strojírenství k určení hmotnosti konstrukce určené k přenášení určitých zátěží, přičemž zůstává neporušená a zůstává v mezích týkajících se deformace.

Specifická hmotnost vody

Specifická hmotnost vzduchu

Reference

externí odkazy

• Váhy na vodu a váhové pásy (výroba závaží na šípy)
• Kalkulačka měrné hmotnosti
• http://www.engineeringtoolbox.com/density-specific-weight-gravity-d_290.html
• http://www.themeter.net/pesi-spec_e.htm