Aký je rozdiel medzi hustotou a silou: opis vlastností

Koncepcia hustoty a sily sa často používa vo fyzike a mechanike. Používajú sa pri opise iných javov a procesov, napríklad hustota obyvateľstva, pevnosť rodinných väzieb, hustota kľúčových slov atď.

O pojme hustota

\ t

Hustota sa zvyčajne nazývahmotnosť látky na jednotku objemu látky . Predtým sa to nazývala špecifická hmotnosť. Zvyčajne sa vyjadruje jedným špecifickým číslom. Je definovaný ako pomer hmotnosti k objemu, ktorý zaberá. Hustota sa zvyčajne označuje gréckym písmenom ρ (ro) a odvodeným vzorcomρ = m /V . Tu m znamená hmotnosť a V je objem látky. Zmeria sa v kilogramoch na meter kubický alebo gramoch na centimeter kubický. Merať možno hustotu látky ako celku, hustotu špecifického objektu alebo tento indikátor v jeho malej časti.

Pri meraní tohto ukazovateľa v telách s póry alebo voľnými sa používajú pojmy pravdivé a špecifické. Prvá je potrebná pri ignorovaní dutín. Špecifická hodnota sa vypočíta ako pomer telesnej hmotnosti k kubatúre, ktorú zaujíma. Na získanie špecifickej skutočnej hustoty sa použije koeficient, pomocou ktorého sa časť, ktorá je obsadená dutinami, vypočíta z celkového objemu. Tento indikátor pre materiály, ktoré sa nazývajú objemové, sa nazýva objemová hustota. Môže sa líšiť v závislosti od stavu a teploty látky.

Zníženie teploty zvyčajne vedie k jej zvýšeniu. Existujú však výnimky. Napríklad voda je najväčšia, keď dosiahne teplotuštyri stupne Celzia. Pri zmene teploty sa môže líšiť akýmkoľvek smerom. Predpokladá sa, že keď je látka ochladená, stáva sa hustejšou. To nastane, keď sa plyn skvapalní, zmení na kvapalinu a ďalej stuhne. Súčasne, keď silikón alebo bizmut stvrdnú, stanú sa menej hustými. Takéto javy sa vyskytujú odlišne v rôznych prírodných objektoch. Vedci vypočítali, že medzigalaktické a medzihviezdne priestory majú najnižšiu hustotu.

Najľahší plynný vodík za normálnych podmienok má hustotu takmer jeden a pol krát menšiu ako suchý vzduch. Osoba, ktorá úplne vdychovala vzduch, má hustotu940-990 kg /m3 , zatiaľ čo u osoby, ktorá ho vydýchla, je tento indikátor1010-1070 . Sladká voda s teplotou + 4 stupne má1000 kg /m3 . Na Slnku je táto hodnota polovičná. Hustota prvkov periodickej tabuľky sa veľmi líši. V najľahšom lítiovom kove je menší ako voda. A v osmiu je oveľa väčší ako platina a zlato. Železo má hustotu 7874 kg /m3.

Zmerajte hustotu rôznych zariadení. Skutočná hustota sa stanoví pomocoupyknometra .

Pyknometre

Na kvapaliny sa používajú rôzne typy izometrov. Hustota pôdy sa meria pomocou špeciálnych malých vrtákov. Vibračný denzitometer meria tento parameter v tlakových plynoch a kvapalinách.

Areometre

Čo je trvanlivosť

Sila vfyzický zmysel sa nazývavlastnosť materiálu odolávať deformácii alebo zničeniu . K tomu dochádza v dôsledku vystavenia zvonku a vzniku napätia zvnútra. Silný sa nazýva dizajn alebo časť, ktorá si dlhodobo zachováva svoje pevnostné charakteristiky. S cieľom určiť, aký silný je špecifický materiál alebo štruktúra, podrobne sa vykonávajú špeciálne výpočty. Ich hlavnými typmi sú identifikácia medzného napätia alebo statickej pevnosti pod vplyvom konštantných zaťažení a výpočet únavového zaťaženia vplyvom cyklických zaťažení. Existuje koncepcia všeobecnej sily, čo znamená odolnosť voči zničeniu celej stavby.

Takáto metóda sa široko používa pri navrhovaní lietadiel. Bežnejšou metódou je lokálna pevnosť, ktorá sa používa na stanovenie pevnostných parametrov jednotlivých častí, mechanizmov a komponentov. Moderné výpočty pevnosti vyžadujú použitie moderných počítačových technológií. Používajú sa prevažne čisté metódy, pomocou ktorých sa riešia problémy teoretickej fyziky. Univerzálna je metóda konečných prvkov.

Rozdelenie sily môže viesť k rôznym typom škôd. Môžu byť krehké alebo viskózne. Pri prvom je povrch popraskaný. Pri druhom napätí (fit). Najodolnejšie materiály plasticita a viskozita je minimálna. Teplota môže tiež ovplyvniť silu.prostredie. Materiály súvisiace so strednou pevnosťou a nízkou pevnosťou tak môžu klesať s teplotou. Nízka teplota umožňuje vykonávať skúšky pevnosti na malých vzorkách.

Problematika pevnosti je študovaná v inžinierskych vedách, nazývanáodolnosť materiálov , ako aj fyzika, matematika, teória pružnosti, veda o materiáloch a teoretická mechanika. Vytváranie efektívne a spoľahlivo fungujúcej techniky je nemožné bez znalosti základov týchto disciplín a ich aplikácie vo výpočtoch. Početné spôsoby skúmania pevnosti v komplexe umožňujú relatívne presné výpočet namáhania v materiáloch.

Aký je rozdiel

Hustota a pevnosť sú často vzájomne prepojené a sú potrebné na určenie vlastností rôznych materiálov. Majú však zásadné rozdiely.

  1. Hustota označuje pomer hmotnosti k objemu tela. Sila popisuje, koľko stresu môže vydržať.
  2. Hustota sa meria podľa hmotnosti na jednotku objemu. Sila indikuje tlak v megapascaloch
  3. Hustota je stabilný ukazovateľ a určuje sa len jeho hodnotou. Sila môže mať niekoľko typov (na rozbitie, oderu, kompresiu atď.).
  4. Všeobecne platí, že čím nižšia je hustota, tým nižšia je pevnosť. Pri konštantnej hustote je možné meniť pevnostné parametre materiálu pridaním rôznych komponentov.
  5. Hustota je ukazovateľom látky v akomkoľvek súhrnnom stave. Pevnosť platí len pre tuhé látky.
  6. Hustota je mierou pôvodne stanovenej látky. Pevnosť sa mení v závislosti od zaťaženia