Jaký je rozdíl mezi hustotou a pevností: popis vlastností

Koncept hustoty a síly je často používán ve fyzice a mechanice. Používají se v popisu jiných jevů a procesů, například hustota obyvatelstva, síla rodinných vazeb, hustota klíčových slov atd.

O pojetí hustoty

Hustota se obvykle nazývá hmotnost na jednotku objemu látky . Dříve se nazývala specifická hmotnost. Obvykle se vyjadřuje jedním specifickým číslem. Je definován jako poměr hmotnosti k objemu, který zabírá. Hustota je obvykle označena řeckým písmenem ρ (ro) a je odvozena rovnicí ρ = m / V. Zde m znamená hmotnost a V je objem látky. Změřte v kilogramech na metr krychlový nebo gramy na centimetr krychlový. Lze měřit hustotu látky jako celku, hustotu konkrétního objektu nebo tento indikátor v jeho malé části.

Při měření tohoto ukazatele v tělech s póry nebo uvolněnými používejte koncept pravdivý a specifický. První je třeba při ignorování dutin. Specifická hodnota se vypočítá jako poměr tělesné hmotnosti k kubaturě, kterou zabírá. K získání specifické měrné hustoty se použije koeficient, pomocí kterého se část obsažené dutinami vypočítá z celkového objemu. Tento ukazatel pro materiály, které se nazývají objemové, se nazývá sypná hustota. Může se lišit v závislosti na stavu a teplotě látky.

Snížení teploty obvykle vede k jejímu růstu. Existují však výjimky. Například voda je nejvyšší, když její teplota dosáhne čtyř stupňů Celsia. Při změně teploty se může lišit v libovolném směru. Předpokládá se, že když je látka ochlazena, stává se hustší. K tomu dochází, když se plyn zkapalní, přemění na kapalinu a dále ztuhne. Současně, když křemík nebo bismut ztvrdne, stanou se méně hustými. Tyto jevy se vyskytují různě v různých přírodních objektech. Vědci vypočítali, že mezigalaktické a mezihvězdné prostory mají nejnižší hustotu.

Nejlehčí vodíkový plyn za normálních podmínek má hustotu téměř jeden a půl krát menší než suchý vzduch. Osoba, která zcela vdechla vzduch, má hustotu v rozsahu 940-990 kg / m3, zatímco u osoby, která ji vydechovala, je toto číslo 1010-1070 . Sladká voda s teplotou + 4 stupně má 1000 kg / m3 . Na Slunci je toto číslo poloviční. Hustota prvků periodické tabulky se velmi liší. V nejlehčím kovovém lithiu je menší než voda. A v osmiu je mnohem větší než u platiny a zlata. Železo má hustotu 7874 kg / m3.

Změřte hustotu různých zařízení. Skutečná hustota se stanoví pomocí pyknometru .

Pyknometry

Pro kapaliny se používají izometry různých druhů. Hustota půdy se měří pomocí speciálních malých vrtáků. Vibrační denzitometr měří tento parametr v tlakových plynech a kapalinách.

Areometry

Co je síla

Síla ve fyzickém smyslu je vlastností materiálu, který odolává deformaci nebo zničení . K tomu dochází v důsledku vystavení zvenku a vzniku napětí zevnitř. Strong se nazývá design nebo část, která si dlouhodobě zachovává své pevnostní charakteristiky. Aby bylo možné určit, jak silný je konkrétní materiál nebo struktura, detail, jsou provedeny speciální výpočty . Jejich hlavními typy jsou identifikace mezního napětí nebo statické pevnosti pod vlivem konstantních zatížení a výpočet únavového zatížení pod vlivem cyklických zatížení. Existuje koncept obecné síly, což znamená odolnost vůči zničení celé stavby.

Tato metoda je široce používána pro návrh letadel. Běžnější metodou je lokální pevnost, která se používá k určení pevnostních parametrů jednotlivých dílů, mechanismů a součástí. Moderní pevnostní výpočty vyžadují použití moderní výpočetní techniky. Používají se převážně čisté metody, pomocí kterých se řeší problémy teoretické fyziky. Univerzální je metoda konečných prvků.

Mez pevnosti může vést k různým druhům poškození. Mohou být křehké nebo viskózní. Na první je povrch prasklý. Při druhém napětí (fit). Nejodolnější materiály plasticita a viskozita je minimální. Teplota může také ovlivnit sílu. Materiály související se střední pevností a nízkou pevností se tak mohou s teplotou snižovat. Nízká teplota umožňuje provádět zkoušky pevnosti na malých vzorcích.

Problematika pevnosti je studována v inženýrských vědách, nazývaných odolnost materiálů, fyzika, matematika, teorie pružnosti, věda o materiálech a teoretická mechanika. Vytvoření efektivně a spolehlivě fungující techniky je nemožné bez znalosti základů těchto disciplín a jejich aplikace ve výpočtech. Četné metody zkoumání pevnosti v komplexu umožňují relativně přesně vypočítat napětí v materiálech.

Jaký je rozdíl

Hustota a síla jsou často vzájemně provázány a jsou potřebné k určení vlastností různých materiálů. Mají však zásadní rozdíly.

  1. Hustota označuje poměr hmotnosti k objemu těla. Síla popisuje, kolik stresu vydrží.
  2. Hustota se měří hmotností na jednotku objemu. Trvanlivost ukazuje tlak v megapascalech
  3. Hustota je stabilní ukazatel a je určena pouze jeho hodnotou. Síla může mít několik typů (pro lámání, odírání, komprese atd.).
  4. Čím nižší je hustota, tím nižší je pevnost. Při konstantní hustotě mohou být změněny pevnostní parametry materiálu přidáním různých komponent.
  5. Hustota je ukazatelem látky v jakémkoliv agregovaném stavu. Pevnost platí pouze pro pevné látky.
  6. Hustota je ukazatel původně stanovené látky. Změny pevnosti při zatížení

Doporučená

Co lepší zvolit struskový kámen nebo plynový blok: vlastnosti a rozdíly
2019
Který kávovar je lepší gejzír nebo kapání - porovnejte a vyberte si
2019
Co dělá brut od suchého šampaňského?
2019