Koncept gostote in trdnosti se pogosto uporablja v fiziki in mehaniki. Uporabljajo se pri opisovanju drugih pojavov in procesov, na primer gostote prebivalstva, trdnosti družinskih vezi, gostote ključnih besed itd..
Glede koncepta gostote
Gostota se običajno imenuje masa na enoto prostornine snovi. To so prej imenovali specifična teža. Običajno je izražena v enem točno določenem številu. Opredeljen je kot razmerje med maso in prostornino, ki jo zaseda. Gostota je ponavadi označena z grško črko ρ (po), izhaja pa s formulo ρ = m / V. Tu m pomeni maso, V pa prostornino snovi. Izmerite ga v kilogramih na kubični meter ali gramih na kubični centimeter. Izmerimo lahko gostoto snovi kot celote, gostoto določenega predmeta ali tega kazalca na njegovem majhnem delu.
Pri merjenju tega kazalca v telesih s pore ali zrnatostjo se uporabljajo pojmi resničnega in posebnega. Prva je, da prezremo votline. Specifična se izračuna kot razmerje med telesno maso in kubično kapaciteto, ki jo zaseda. Za določitev prave resnične gostote se uporabi koeficient, s katerim se del, ki ga zasedajo praznine, izračuna iz celotne prostornine. Takšen indikator za materiale, ki jih imenujemo razsuti materiali, imenujemo nasipna gostota. Lahko se razlikuje glede na stanje in temperaturo snovi..
Običajno znižanje temperature vodi do njegovega zvišanja. Vendar obstajajo izjeme. Na primer, največja je v bližini vode, ko njena temperatura doseže štiri stopinje Celzija. Ko se ta temperatura spremeni, lahko odstopa v katero koli smer. Verjame se, da ko se snov ohladi, postane gostejša. To se zgodi, ko se plin utekočini, pretvori v tekočino in se nadalje strdi. Hkrati, ko se silicij ali bizmut strdi, postaneta manj gosta. Takšni pojavi se v različnih naravnih predmetih pojavljajo različno. Znanstveniki ocenjujejo, da imajo medgalaktični in medzvezdni prostori najnižjo gostoto.
Najlažji vodikov plin v normalnih pogojih ima skoraj eno in pol krat manjšo gostoto od suhega zraka. Oseba, ki je popolnoma vdihnila zrak, ima znotraj sebe gostoto 940-990 kg / m3, in za prenehanje veljavnosti je ta kazalnik 1010-1070. Sladka voda s temperaturo + 4 stopinje ima 1000 kg / m3. Sonce ima polovico te številke. Gostota elementov periodične tabele se zelo razlikuje. Najlažja litijeva kovina ima manj kot voda. In osmija ima veliko več kot platina in zlato. Železo ima gostoto 7874 kg / m3.
Gostota se meri z različnimi instrumenti. Prava gostota se določi z uporabo piknometrom.
Piknometri
Za tekočine se uporabljajo različne vrste hidrometrov. Gostota tal se meri s posebnimi majhnimi vrtalniki. Vibracijski denzitometer meri ta parameter za pline in tekočine pod tlakom.
Hidrometri
Kaj je moč?
Pokliče se moč v fizičnem smislu odpornost materiala na deformacije ali zlom. To se pojavi zaradi izpostavljenosti njej od zunaj in pojava napetosti od znotraj. Trajni se imenuje zasnova ali del, ki dolgo časa ohranja svoje trdnostne lastnosti. Da bi ugotovili, kako trpežen je določen material ali konstrukcija, del posebni izračuni. Njihove glavne vrste so identifikacija končnih napetosti ali statične trdnosti pod vplivom stalnih obremenitev in izračun utrujenosti obremenitve pod vplivom cikličnih obremenitev. Obstaja koncept skupne trdnosti, kar pomeni odpornost proti uničenju celotne konstrukcije.
Ta metoda se pogosto uporablja pri oblikovanju letal. Pogostejša metoda je lokalna trdnost, ki se uporablja za določanje trdnostnih parametrov posameznih delov, mehanizmov in sklopov. Sodobni izračuni moči zahtevajo uporabo sodobne računalniške tehnologije. Večinoma se uporabljajo mrežne metode, s pomočjo katerih se rešujejo problemi teoretične fizike. Metoda končnih elementov se šteje za univerzalno.
Kršitev trdnosti lahko privede do različnih vrst škode. Lahko so krhki ali viskozni. Pri prvih površinskih prelomih. Ko se drugi potegne (fit). Najbolj trpežni materiali imajo minimalno duktilnost in žilavost. Na moč lahko vpliva tudi temperatura medija. Tako lahko materiali, povezani s srednjo in nizko trdnostjo z zniževanjem temperature, postanejo močnejši. Nizka temperatura omogoča preizkušanje trdnosti na majhnih vzorcih.
Težave z močjo proučuje inženirska znanost, imenovana odpornost materiala, pa tudi fizika, matematika, teorija elastičnosti, ved o materialih in teoretična mehanika. Ustvarjanje učinkovite in zanesljive delovne tehnike je nemogoče brez poznavanja osnov teh disciplin in njihove uporabe pri izračunih. Številne metode za preučevanje trdnosti v kompleksu omogočajo razmeroma zanesljiv izračun napetosti v materialih.
Kakšna je razlika
Gostota in trdnost sta pogosto medsebojno povezana in sta potrebni za opredelitev različnih materialov. Vendar imajo bistvene razlike..
- Gostota je razmerje med maso in telesno prostornino. Moč označuje, koliko napetosti lahko zdrži..
- Gostota se meri z maso na enoto prostornine. Moč kaže pritisk v megapaskalih
- Gostota je stabilen kazalnik in jo določa le njegova vrednost. Moč ima lahko več vrst (natezanje, abrazija, stiskanje itd.).
- Običajno je manjša gostota, manjša je trdnost. Pri konstantni gostoti se lahko parametri trdnosti materiala spremenijo tako, da se vanj dodajo različne komponente.
- Gostota je kazalnik snovi v katerem koli agregacijskem stanju. Trdnost velja samo za trdne snovi.
- Gostota je kazalec snovi, ki je bila prvotno določena. Spreminjanje moči pod obremenitvijo
