Куб земли сколько килограмм: Сколько килограмм в кубе земли? Ответ здесь!

Плотность вещества — как определить и чему равна?

Покажем, как применять знание физики в жизни

Начать учиться

Есть такая детская загадка: что тяжелее килограмм ваты или килограмм гвоздей? Кажется, что гвозди тяжелее, а потом понимаешь, что килограмм — он и в Африке килограмм. Но почему же создается такая иллюзия?

Масса

Начнем с самого сложного — с массы. Казалось бы, это понятие мы слышим с самого детства, примерно знаем, сколько в нас килограмм, и ничего сложного здесь быть не может. На самом деле, все сложнее.

До недавнего времени в Международном бюро мер и весов в Париже хранился цилиндр массой один килограмм. Цилиндр был изготовлен из сплава иридия и платины и служил для всего мира эталоном килограмма. Правда, со временем его масса изменилась, и пришлось придумать новый эталон — электромагнитные весы.

Высота этого цилиндра была приблизительно равна 4 см, но чтобы его поднять, нужно было приложить немалую силу. Необходимость эту силу прикладывать обуславливается инерцией тел и математически записывается через второй закон Ньютона.

Второй закон Ньютона F = ma F — сила [Н] m — масса [кг] a — ускорение [м/с2]

В этом законе массу можно считать неким коэффициентом, который связывает ускорение и силу. Также масса важна при расчете силы тяготения. Она является мерой гравитации: именно благодаря ей тела притягиваются друг к другу.

Закон всемирного тяготения F — сила тяготения [Н] M — масса первого тела (часто планеты) [кг] m — масса второго тела [кг] R — расстояние между телами [м] G — гравитационная постоянная G = 6,67 · 10−11м3 · кг−1 · с−2

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз. Когда думаешь об этом, хочется взвешиваться исключительно на Луне. 🙃

Узнай, какие профессии будущего тебе подойдут

Пройди тест — и мы покажем, кем ты можешь стать, а ещё пришлём подробный гайд, как реализовать себя уже сейчас

Откуда берется масса

Физики убеждены, что у элементарных частиц должна быть масса. Доказано, что у электрона, например, масса есть. В противном случае они не могли бы образовать атомы и всю видимую материю.

Вселенная без массы представляла бы собой хаос из различных излучений, двигающихся со скоростью света. Не существовало бы ни галактик, ни звезд, ни планет. Здорово, что это не так, и у элементарных частиц есть масса. Только вот пока непонятно, откуда эта масса у них берется.

Мужчину на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему мы обязаны за предположение, экспериментально доказанное в 2012 году, что массу всех частиц создает некий бозон.

Источник: Википедия

Бозон Хиггса невозможно представить. Это точно не частица в форме шарика, как обычно рисуют электрон в учебнике. Представьте, что вы бежите по песку. Бежать ощутимо сложно, как будто бы увеличилась масса. Частицы пробираются в поле Хиггса и получают таким образом массу.

Объем тела

Объем — это физическая величина, которая показывает, сколько пространства занимает тело. Это важный навык — уметь объемы соотносить. Например, чтобы посчитать, сколько пластиковых шариков помещается в гигантский бассейн.

Скажем, чтобы рассчитать объем прямоугольного параллелепипеда, нам нужно перемножить три его параметра.

Формула объема параллелепипеда V = abc V — объем [м3] a — длина [м] b — ширина [м] c — высота [м]

А для цилиндра будет справедлива такая формула:

Формула объема цилиндра V = Sh V — объем [м3] S — площадь основания [м2] h — высота [м]

Плотность вещества

Плотность — скалярная физическая величина. Определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему.

Формула плотности вещества р = m/V р — плотность вещества [кг/м3] m — масса вещества [кг] V — объем вещества [м3]

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно если давление увеличивается, то молекулы вещества утрамбовываются плотнее — следовательно, плотность больше. А рост температуры, как правило, приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества — плотность понижается.

Маленькое исключение

Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Когда вода переходит из жидкого состояния в твердое, она изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается. Соответственно, плотность льда меньше плотности воды.

Ниже представлены значения плотностей для разных веществ. В дальнейшем это поможет при решении задач.

Твердое вещество	кг/м3	г/см3
Платина	21500	21,5
Золото	19300	19,3
Вольфрам	19000	19,0
Свинец	11400	11,4
Серебро	10500	10,5
Медь	8900	8,9
Никель	8800	8,8
Латунь	8500	8,5
Сталь, железо	7900	7,9
Олово	7300	7,3
Цинк	7100	7,1
Чугун	7000	7,0
Алмаз	3500	3,5
Алюминий	2700	2,7
Мрамор	2700	2,7
Гранит	2600	2,6
Стекло	2600	2,6
Бетон	2200	2,2
Графит	2200	2,2
Лёд	900	0,9
Парафин	900	0,9
Дуб (сухой)	700	0,7
Берёза (сухая)	650	0,65
Пробка	200	0,2
Платиноиридиевый сплав	21500	21,5

Жидкость	кг/м3	г/см3
Ртуть	13600	13,6
Мёд	1300	1,3
Глицерин	1260	1,26
Молоко	1036	1,036
Морская вода	1030	1,03
Вода	1000	1
Подсолнечное масло	920	0,92
Нефть	820	0,82
Спирт	800	0,8
Бензин	700	0,7

Газ	кг/м3
Хлор	3,22
Озон	2,14
Пропан	2,02
Диоксид углерода	1,98
Кислород	1,43
Воздух	1,29
Азот	1,25
Гелий	0,18
Водород	0,09

Где самая большая плотность?

Самая большая плотность во Вселенной — в черной дыре. Плотность черной дыры составляет около 1014 кг/м³.

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Средняя плотность

В школьном курсе чаще всего говорят о средней плотности тела. Дело в том, что если мы рассмотрим какое-нибудь неоднородное тело, то в одной его части будет, например, большая плотность, а в другой — меньшая.

Если вы когда-то делали ремонт, то знакомы с такой вещью, как цемент. Он состоит из двух веществ: клинкера и гипса. Значит нам нужно отдельно найти плотность гипса, плотность клинкера по формуле, указанной выше, а потом найти среднее арифметическое двух плотностей. Можно сделать так.

А можно просто массу цемента разделить на объем цемента и мы получим ровно то же самое. Просто в данном случае мы берем не массу и объем вещества, а массу и объем тела.

Формула плотности тела р = m/V р — плотность тела [кг/м3] m — масса тела [кг] V — объем тела [м3]

Решение задач: плотность вещества

А теперь давайте тренироваться!

Задача 1

Цилиндр 1 поочерёдно взвешивают с цилиндром 2 такого же объёма, а затем с цилиндром 3, объем которого меньше (как показано на рисунке).

Какой цилиндр имеет максимальную среднюю плотность?

Решение:

Плотность тел прямо пропорциональна массе и обратно пропорциональна объему:

р = m/V

Исходя из проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

1) масса первого цилиндра больше массы второго цилиндра при одинаковом объеме. Значит плотность первого цилиндра выше плотности второго.

2) масса первого цилиндра равна массе третьего цилиндра, объем которого меньше. Следовательно, плотность третьего цилиндра больше плотности первого цилиндра.

Таким образом, средние плотности цилиндров:

р₂ < р₁ < р₃

Ответ: 3.

Задача 2

Шар 1 последовательно взвешивают на рычажных весах с шаром 2 и шаром 3 (как показано на рисунке). Для объёмов шаров справедливо соотношение V₁ = V₃ < V₂.

Какой шар имеет максимальную среднюю плотность?

Решение:

Из рисунка ясно, что масса шаров 1 и 2 равна — следовательно, плотность второго шара меньше, чем первого. Третий шар тяжелее, чем первый при одинаковом объёме, поэтому плотность третьего шара больше плотности первого. Таким образом, максимальную среднюю плотность имеет шар 3.

Ответ: 3

Задача 3

Найти плотность шара объемом 0,5 м³ и массой 1,5 кг.

Решение:

Возьмем формулу плотности и подставим в нее данные нам значения.

р = m/V

р = 1,5/0,5 = 3 кг/м³

Ответ: р = 3 кг/м³

Плавание тел

Почему шарик с гелием взлетает? Или мяч при игре в водное поло не тонет?

Жидкости и газы действуют на погруженные тела с выталкивающей силой. Подробно это явление рассматривают в теме «‎Сила Архимеда»‎. Если говорить простым языком: если плотность тела, погруженного в жидкость, больше плотности жидкости — тело пойдет ко дну. Если меньше – оно всплывет на поверхность.

Задача 1

Стальной шарик в воде падает медленнее, чем в воздухе. Чем это объясняется?

Решение:

Плотность воды значительно выше, чем воздуха, поэтому стальной шарик в воде падает медленнее

Задача 2

В таблице даны плотности некоторых твердых веществ. Если вырезать из этих веществ кубики, то какие кубики смогут плавать в воде? Плотность воды — 1000 кг/м³.

Название вещества	Плотность вещества, кг/м3
Алюминий	2700
Парафин	900
Плексиглас	1200
Фарфор	2300
Сосна	400

Решение:

Плавать будут кубики, плотность которых меньше плотности воды, то есть сделанные из парафина или сосны.

Карина Хачатурян

К предыдущей статье

Длина волны

К следующей статье

107.3K

Вес тела

Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке

На вводном уроке с методистом

1. Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению

2. Расскажем, как проходят занятия

3. Подберём курс

Сколько весит тонна? | Наука и жизнь

У куба из эбенового дерева массой в одну тонну длина каждой из сторон равна 98,4 см.

Открыть в полном размере

‹

›

Не думайте, что это такой же вопрос с подковыркой, как «Что тяжелее — килограмм пуха или килограмм железа?» И не такой бессмысленный, как «Какого цвета Гринвичский, он же нулевой меридиан?» В тонне на самом деле может быть разное количество килограммов, и самое удивительное то, что в тоннах измеряют также… объём и даже энергию!

Но сначала всё-таки о массе. Привычная нам обычная тонна (обозначается т или t) — это единица массы, равная 1000 килограммов или 1 миллиону граммов. Разумеется, 1000 килограммов всё равно чего — пуха или железа. Но это в России и в большинстве прочих стран. А вот в англоязычных странах часто используют другие тонны — длинную и короткую.

Длинная тонна, которую называют также большой тонной, тонной дедвейта, карго-тонной, тонной судового груза и английской тонной, действительно немного больше обычной и равняется 1,01605 т. Применяется для измерения массы груза, перевозимого кораблём. Само слово «дедвейт» означает буквально «мёртвый груз», а «карго» — просто «погрузка». Короткая, малая или судовая тонна немного меньше обычной — 0,9072 т. Эту единицу массы используют в основном в США.

В Великобритании и США приняты также разные значения пробирной тонны — единицы массы драгоценных металлов. В Великобритании эта тонна равна 32,67 грамма, а в США — 29,17 и тоже, как ни странно, грамма.

В качестве единицы объёма используют сразу три тонны. В регистровых тоннах измеряют общий объём помещений (вместимость) судна, одна регистровая тонна равна 2,83 кубического метра. «Титаник» имел вместимость 46 328 регистровых тонн, вместимость современных нефтяных танкеров составляет до 250 тысяч регистровых тонн. Одна корабельная тонна равна 1,13 кубического метра. Дробные величины возникают из-за того, что на метрическую систему до сих пор перешли не все страны мира, а, кроме того, традиционные меры массы и объёма используют во многих отраслях деятельности, прежде всего при перевозке грузов по воде. Например, одна корабельная тонна в неметрических единицах равна точно 40 кубическим футам* — это старинная английская мера объёма. Впрочем, для измерения объёма используется и просто тонна, равная 30 кубическим футам — в метрической системе это составляет 0,85 кубического метра.

В тоннах измеряют также мощность ядерного заряда или взрыва атомных и водородных бомб. Одна такая тонна соответствует мощности взрыва одной обычной тонны взрывчатого вещества тринитротолуола, которая в единицах энергии составляет 4,2 гигаджоуля (миллиардов джоулей). Поскольку при взрывах таких бомб выделяется огромное количество энергии, чаще всего используют не тонны, а производные единицы — мегатонны (Мт) и килотонны (кт)**. На Хиросиму была сброшена атомная бомба мощностью около 20 кт. Самое мощное взрывное устройство за всю историю человечества — термоядерная «царь-бомба» была разработана в СССР и взорвана над островом Новая Земля в 1961 году. Её мощность в тротиловом эквиваленте составила примерно 58 Мт. Ударная волна от взрыва трижды обогнула земной шар. Будем надеяться, что такие единицы измерения, как Мт и кт в тротиловом эквиваленте, когда-нибудь навсегда исчезнут.

Комментарии к статье

* Английский фут — единица измерения расстояния, равная 12 дюймам или 30,48 см. Кстати, русский фут равен 1/7 сажени или тем же самым 30,48 см.

** 1 Мт = 10⁶ т; 1 кт = 10³ т.

Калькулятор отношения массы к плотности

Создано Krishna Nelaturu

Отредактировано Rijk de Wet

Последнее обновление: 02 февраля 2023 г.

Содержание:

• Что такое плотность?
• Как использовать этот калькулятор массы в плотность
• Другие соответствующие калькуляторы
• Часто задаваемые вопросы

Этот калькулятор массы в плотность представляет собой простой инструмент для преобразования массы в плотность или плотности в массу , если вы знаете объекта объем . В этой статье мы кратко обсудим:

• Что такое плотность?
• Как рассчитать плотность по массе (или весу) объекта.
• Как найти массу, зная плотность и объем.

Что такое плотность?

Плотность объекта равна количеству масс на единицу объема . Мы можем выразить это как:

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}ρ=Vm​

где:

• ρ\rhoρ — плотность вещества; 93 фунта/фут3).

  Используя это уравнение, мы можем найти:

  • Плотность объекта из его массы и объема;
  • Масса объекта по его плотности и объему; или
  • Объем объекта по его плотности и массе.

  Как пользоваться этим калькулятором массы и плотности

  Этот калькулятор массы и плотности прост в использовании и универсален. Вы можете преобразовать массу в плотность или плотность в массу, если знаете объем:

  • Чтобы найти плотность , введите массу и объем вместе с их единицами измерения.
  • Чтобы найти массу с плотностью и объемом, введите плотность объекта и объем и их единицы измерения.
  • Если вам нужно рассчитать объем кубовидного объекта на любом этапе, просто используйте нашу опцию Расширенный режим в левом нижнем углу калькулятора и введите его размеры!

  Другие релевантные калькуляторы

  Если вам понравился наш калькулятор массы и плотности, вам также будет полезен следующий набор:

  • Калькулятор плотности;
  • Калькулятор плотности газа;
  • Калькулятор объем-плотность;
  • Калькулятор плотности к массе;
  • Калькулятор соотношения плотности к весу;
  • Вычислитель плотности жидкого этилена;
  • Калькулятор плотности масса-объем;
  • Калькулятор кубической плотности;
  • Калькулятор плотности цилиндра; и
  • Калькулятор плотности сфер.

  Часто задаваемые вопросы

  Какова плотность Земли?

  5,514 г/см ³ или 0,1992 фунт/дюйм ³ . Вы можете получить этот ответ, выполнив следующие шаги:

  1. масса Земли равна 5,97237 × 10 ²⁴ кг , а ее объем равен 1,08321 × 10 9 0136 12 км ³ .
  2. Разделите массу Земли на ее объем, чтобы получить плотность 0136 3 .
  3. Поздравляем, вы рассчитали среднюю плотность Земли!

  Как найти массу по плотности и объему?

  Чтобы найти массу вещества по его плотности и объему, выполните следующие действия:

  • Умножьте заданную плотность на объем объекта.
  • Значение, полученное на шаге 1, представляет собой массу объекта. Вы можете проверить свой ответ, используя наш калькулятор массы и плотности .

  Кришна Нелатуру

  Калькулятор веса

  Этот калькулятор может конвертировать значения между общепринятыми единицами веса и массы.

  
  

  Почему у нас разные способы измерения веса?

  Ранние вавилонские и египетские записи, а также Библия указывают на то, что первоначально вес измерялся вместимостью таких сосудов, как тыквы, глиняные или металлические сосуды. Они были заполнены семенами растений, которые затем были подсчитаны для измерения объемов. С развитием весов как средства взвешивания семена и камни служили эталонами. Например, «карат», который до сих пор используется в качестве единицы массы драгоценных камней, происходит от семян рожкового дерева.

  Вавилоняне изобрели талант, как основную единицу веса, и, исходя из их шестидесятеричной системы счисления (на основе 60), делили на равные части в соответствии с этим числом.

  Это было равно количеству воды, которое наполняло амфору (разновидность вазы).

  Греки использовали те же единицы измерения веса, что и вавилоняне, но римляне изменили их. Их основной единицей веса была «унция», от которой первоначально произошло английское слово «унция». Uncia — это двенадцатая часть от «pes», римского «фута». Наше слово «дюйм» также происходит от «uncia». Римляне использовали то же слово для обозначения унции, которую они измеряли, используя технику, заимствованную у арабов.

  У арабов серебряный дирхем равнялся 45 полностью выращенным зернам ячменя. Десять дирхемов составляли вукрье из 450 гран, который мы называем унцией от латинского «uncia» или двенадцатой, название которого генетически используется для такого класса веса или объема.

  В переводе на английский как «унция» король Оффа, живший в конце 8-го века, принял серебряную унцию, но затем ему не хватило серебра. Дирхем уменьшился вдвое до 222 гранов за пенни, двадцать из которых, как и прежде, составляли унцию, а двенадцать унций — фунт серебра.

  Эта мера дошла до нас как часть Британской имперской системы мер и весов, которая также используется в США. Эта система единиц впервые была определена в Британском законе о мерах и весах 1824 г. , уменьшенный. Система официально стала использоваться в Британской империи.

  В 1855 году пожар уничтожил здание парламента в Лондоне, где хранились эталоны этих гирь. В то время было создано бюро стандартов с прототипами имперской системы.

  Метрические гири имеют совсем другую историю. Метрические веса, граммы, килограммы, были разработаны учеными во Франции 18 века. В 1791 году французский парламент ввел в стране использование метрической системы, и теперь она используется в континентальной Европе и многих других частях мира.

  Метрическая система не была особенно популярна в революционной Франции, и император Наполеон, пришедший сразу после революции, отменил ее. Но когда Наполеон потерял власть, система была восстановлена.

  Килограмм — это вес одного литра воды. Одна тысячная часть килограмма – это грамм. Все кратные и дольные единицы основных единиц находятся в степенях десяти. Дробные единицы — это не половины, а десятые, в отличие от обычной практики для долей дюймов, а производные единицы связаны с основными единицами кратными степеням десяти, в отличие от того, что в случае с двенадцатью дюймами, составляющими фут. Основание всех единиц на кратных десяти делает преобразование из одной единицы в другую особенно простым.

  Вот несколько типичных метрических преобразований:

  • 1 миллилитр равен объему 1 кубического сантиметра.
  • Масса 1 миллилитра воды примерно равна 1 грамму.
  • Таким образом, масса 1 литра воды приблизительно равна 1 килограмму.
  • В кубическом метре 1000 литров, поэтому масса 1 кубического метра воды примерно равна 1000 килограммам или 1 метрической тонне.
  • Американский пятицентовик весит 5 грамм, а пенни весит 2,5 грамма.
  • Хотя точного стандарта высоты дверных ручек не существует, часто они находятся на высоте около 1 метра над полом.
  • Размер компакт-диска или DVD-диска составляет 12 сантиметров (120 миллиметров) в поперечнике. Диаметр центрального отверстия составляет 15 миллиметров.
  • 1 гектар равен 10 000 квадратных метров, что эквивалентно площади квадрата со стороной 100 метров.