Dokładna waga - Specific weight

Ciężar właściwy , znany również jako jednostkę masy , jest ciężar na jednostkę objętości materiału.

Powszechnie stosowaną wartością jest ciężar właściwy wody na Ziemi o temperaturze 4 °C (39 °F), który wynosi 9,807 kiloniutonów na metr sześcienny lub 62,43 funta-siła na stopę sześcienną .

Terminy ciężar właściwy i rzadziej ciężar właściwy są również używane do określenia gęstości względnej . Powszechnym symbolem ciężaru właściwego jest $γ$ , grecka litera Gamma .

  Gamma = Weight Of Fluid/Volume Of Fluid

Definicja

Ciężar, $γ$ z tworzywa określa się jako iloczyn jego gęstości , $p$ oraz standardowej siły ciężkości , $g$ :

{\ Displaystyle \ gamma = \ rho \, g}

Gęstość materiału jest określona jako masa na jednostkę objętości, zwykle mierzona w kg / m ³ . Standardowa grawitacja to przyspieszenie ziemskie, zwykle podawane w m/s ² , a na Ziemi zwykle przyjmowane jako9,81 m / s ² .

W przeciwieństwie do gęstości ciężar właściwy nie jest stałą właściwością materiału. Zależy to od wartości przyspieszenia grawitacyjnego , które zmienia się w zależności od położenia. Ciśnienie może również wpływać na wartości, w zależności od modułu objętościowego materiału, ale ogólnie, przy umiarkowanych ciśnieniach, ma mniej znaczący wpływ niż inne czynniki.

Aplikacje

Mechanika płynów

W mechanice płynów ciężar właściwy reprezentuje siłę wywieraną przez grawitację na jednostkę objętości płynu. Z tego powodu jednostki są wyrażone jako siła na jednostkę objętości (na przykład, N / m ³ lub lbf / ft ³ ). Ciężar właściwy może być użyty jako charakterystyczna właściwość płynu.

Mechanika gruntów

Ciężar właściwy jest często używany jako właściwość gleby do rozwiązywania problemów związanych z pracami ziemnymi .

W mechanice gruntu ciężar właściwy może odnosić się do:

Waga jednostki wilgotnej

Ciężar jednostkowy gruntu, gdy puste przestrzenie gruntu zawierają zarówno wodę, jak i powietrze.

{\ Displaystyle \ Gamma = {\ Frac {(1+ W) G_ {s} \ Gamma _ {W}} {1+ E}}}

gdzie

$γ$ to wilgotna masa jednostkowa materiału
$γ w$ jest jednostkową masą wody
$w$ to zawartość wilgoci w materiale
$G s$ jest ciężarem właściwym ciała stałego
$e$ jest współczynnikiem pustki

Sucha masa jednostkowa

Ciężar jednostkowy gruntu, gdy wszystkie puste przestrzenie gruntu są całkowicie wypełnione powietrzem, bez wody. Wzór na suchą masę jednostkową to:

{\ Displaystyle \ gamma _ {d} = {\ Frac {G_ {s} \ gamma _ {w}} {1 + e}} = {\ Frac {\ gamma} {1 + W}}}

gdzie

$γ$ to wilgotna masa jednostkowa materiału
$γ d$ to sucha masa jednostkowa materiału
$γ w$ jest jednostkową masą wody
$w$ to zawartość wilgoci w materiale
$G s$ jest ciężarem właściwym ciała stałego
$e$ jest współczynnikiem pustki

Nasycona masa jednostkowa

Ciężar jednostkowy gruntu, gdy wszystkie puste przestrzenie gruntu są całkowicie wypełnione wodą, bez powietrza. Wzór na nasyconą wagę jednostkową to:

{\ Displaystyle \ gamma _ {s} = {\ Frac {(G_ {s} + e) ​​\ gamma _ {w}} {1 + e}}}

gdzie

$γ s$ to nasycona masa jednostkowa materiału
$γ w$ jest jednostkową masą wody
$G s$ jest ciężarem właściwym ciała stałego
$e$ jest współczynnikiem pustki

Zanurzona masa jednostkowa

Różnica między wagą jednostkową nasycenia a wagą jednostkową wody. Jest często używany do obliczania naprężeń efektywnych w gruncie. Wzór na zanurzoną masę jednostkową to:

{\ Displaystyle \ gamma '= \ gamma _ {s} - \ gamma _ {w}}

gdzie

$γ'$ to zanurzona masa jednostkowa materiału
$γ s$ to nasycona masa jednostkowa materiału
$γ w$ jest jednostkową masą wody

Inżynieria lądowa i mechaniczna

Ciężar właściwy może być stosowany w inżynierii lądowej i mechanicznej do określenia ciężaru konstrukcji zaprojektowanej do przenoszenia określonych obciążeń, pozostając nienaruszone i mieszczące się w granicach dotyczących odkształceń .

Ciężar właściwy wody

Ciężar właściwy wody przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza (jednostki metryczne)
Temperatura (°C)	Ciężar właściwy (kN/m ³ )
0	9,805
5	9,807
10	9,804
15	9,798
20	9,789
25	9.777
30	9,765
40	9,731
50	9,690
60	9,642
70	9,589
80	9.530
90	9,467
100	9,399

Ciężar właściwy wody przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza (jednostki angielskie)
Temperatura (° F)	Ciężar właściwy (lbf/ft ³ )
32	62,42
40	62,43
50	62,41
60	62,37
70	62.30
80	62,22
90	62,11
100	62,00
110	61,86
120	61,71
130	61,55
140	61,38
150	61,20
160	61,00
170	60,80
180	60,58
190	60,36
200	60,12
212	59,83

Ciężar właściwy powietrza

Ciężar właściwy powietrza przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza (jednostki metryczne)
Temperatura (°C)	Ciężar właściwy (N/m ³ )
-40	14,86
-20	13.86
0	12.68
10	12.24
20	11,82
30	11.43
40	11.06
60	10,4
80	9.81
100	9.28
200	7,33

Ciężar właściwy powietrza przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza (jednostki angielskie)
Temperatura (° F)	Ciężar właściwy (lbf/ft ³ )
-40
-20	0,0903
0	0,08637
10	0,08453
20	0,08277
30	0,08108
40	0,07945
50	0,0779
60	0,0764
70	0,07495
80	0,07357
90	0,07223
100	0,07094
120	0,06849
140	0,0662
160	0,06407
180	0,06206
200	0,06018
250	0,05594

Languages

In other projects

Dokładna waga - Specific weight

Zawartość

Definicja

Aplikacje

Mechanika płynów

Mechanika gruntów

Inżynieria lądowa i mechaniczna

Ciężar właściwy wody

Ciężar właściwy powietrza

Bibliografia

Zewnętrzne linki