Vzorce specifické hmotnosti
Specifická hmotnost je pojem, se kterým jsme se všichni setkali, ale neznáme jeho název. Také tento faktor určuje hustota předmětu. Dále se v tomto tématu budeme zabývat měrnou hmotností, vzorcem měrné hmotnosti a jeho odvozením a řešenými příklady.
Měrná hmotnost
Měrná hmotnost označuje poměr hustoty předmětu a srovnávacího materiálu. Dále nám měrná hmotnost může říci, zda se předmět v referenčním materiálu potopí nebo bude plavat. Kromě toho je referenčním materiálem voda, která má vždy hustotu 1 gram na centimetr krychlový nebo 1 gram na milimetr.
Zjednodušeně řečeno, specifická hmotnost určuje, zda se předmět ve vodě potopí nebo bude plavat. Navíc existuje mnoho faktorů, které určují, zda bude předmět plavat, nebo se potopí.
Obrovský seznam fyzikálních vzorců najdete zde
Hustota
Hustota předmětu označuje, jak těžký nebo kompaktní je předmět v daném objemu. Také ji měříme v hmotnosti na jednotku objemu. Dále se zapisuje jako gramy na centimetr krychlový (\(g/cm^{3}\)), gramy na milimetr (g/mL) nebo kilogramy na litr (kg/L).
Zjednodušeně řečeno, hustota označuje těžkost nebo lehkost předmětu v daném objemu. Hustota předmětu navíc přímo souvisí s hmotností předmětu, což znamená, že předmět, který má více molekul, bude mít vysokou hustotu a předmět, který má méně molekul, bude mít nižší hustotu.
Specifický gravitační vzorec
Specifický gravitační vzorec je definován pomocí, vody jako referenční látky a vzorec je poměrem hustoty předmětu k hustotě vody. Také řecký symbol Rho \(\rho\) označuje hustotu.
Vzorec vypadá takto
Specifická hmotnost = \(\frac{hustota objektu}{hustota vody}}) = \(\frac{\rho_{objekt}}{\rho_{ H_{2}O}})
Nejpozoruhodnější, že specifická hmotnost nemá žádnou měrnou jednotku, protože čitatel a jmenovatel vzorce jsou stejné, takže se vzájemně ruší.
Derivace vzorce specifické hmotnosti
\(\rho\) = odkazuje na řecký symbol, který označuje hustotu
Objekt = odkazuje na hustotu objektu
\(H_{2}O\) = odkazuje na hustotu referenčního materiálu (vody)
Pro specifickou hmotnost je navíc důležité znát hustotu objektu a také způsob výpočtu hustoty objektu.
Vzorec pro výpočet hustoty
Hustota = \(\frac{hmotnost}{objem}\) = \(\frac{m}{v}\)
Derivace
m = označuje hmotnost předmětu
v = označuje objem předmětu
Kromě toho, hmotnost objektu může být v gramech, kilogramech a librách. Také hustota přímo souvisí s hmotností objektu. Měrnou hmotnost tedy můžeme určit vydělením hmotnosti předmětu hmotností vody.
Měrná hmotnost = \(\frac{hmotnost předmětu}{hmotnost vody}\) = \(\frac{m_{předmět}}{m_{H_{2}O}}\)
Hmotnost předmětu navíc přímo souvisí s hustotou. Kromě toho se hmotnost měří v newtonech. Dále můžeme také zjistit specifickou hmotnost pomocí hmotnosti předmětu a vody
Specifická hmotnost = \(\frac{hmotnost předmětu}{hmotnost vody}}) = \(\frac{W_{předmět}}{W_{H_{2}O}})
Nejpozoruhodnější je, že ve všech těchto vzorcích jsou všechny jednotky stejné a vzájemně se ruší.
Řešený příklad na vzorec měrné hmotnosti
Příklad 1
Kapalina má hmotnost 36 g a objem vody (referenční materiál) je 3 ml. Zjistěte měrnou hmotnost tohoto předmětu? Určete také, zda se předmět ve vodě potopí, nebo bude plavat? Kromě toho je hustota vody 1 g/mL.
Řešení:
Nejdříve potřebujeme druh hustoty předmětu. A poté zjistíme měrnou hmotnost předmětu.
Dáno:
m = 36 g
v = 3 ml
\(\rho\) = 1 g/mL
Výpočet:
Hustota předmětu = \(\frac{m}{v}\) = \(\frac{36 g}{3 ml}\) = 12 g/mL
Nyní známe hustotu obou prvků, tedy předmětu i vody. Dosadíme-li tedy tyto hodnoty do rovnice pro specifickou hmotnost, známe odpověď.
Specifická hmotnost = \(\frac{\rho_{předmětu}}{\rho H_{2}O}) = \(\frac{12 g/mL}{1 g/mL}\) = 12
Hustota předmětu je tedy 12 g/mL a specifická hmotnost je 12. Měrná hmotnost je tedy větší než 1, takže předmět se ve vodě potopí.
.