Как перевести объем в массу и наоборот

Объем и масса — две физические величины, которые присущи всем телам, находящимся в жидком, твердом и газообразном состояниях. Одной из частых задач в физике является перевод объема тела в его массу. Как перевести объем в массу, подробно описано в этой статье.

Как переводить объем в массу. Понятие о массе

Любой предмет обладает массой и объемом. И это — аксиома. Но, помимо двух этих параметров, существует еще и третий — это плотность вещества, из которого состоит то или иное тело (жидкость). Зная плотность данного тела, достаточно легко перевести объем в массу .

• Знать из таблицы плотности веществ именно ту плотность, которая характеризует вещество исходного тела.

Использование формулы массы через плотность и объём

Физика — наука невероятно увлекательная, если разобраться, что там к чему. А формулы в ней отражают реальные физические процессы, только в цифрах. И если вы будете понимать, почему формула именно такова, то учиться будет много легче. Но все сразу рассказать невозможно, и сегодня мы разберемся, как произвести нахождение массы через плотность и объём.

Прежде, чем приступить к изучению формул массы, плотности и объёма, следует уточнить некоторые детали:

• Во-первых, объём вещества зависит от температуры. При нагревании твёрдое вещество расширяется, при низкой температуре уменьшается. Есть также особые моменты, как в случае с жидким водородом. Он не может существовать при высокой температуре, потому что превратится в газ.
• Во-вторых, разные организации и страны имеют свои стандарты условий, при которых проводятся измерения. Иными словами, числовой показатель плотности одного и того же вещества в разных странах будет отличаться. Поэтому, прежде чем утверждать, что показатели неверные или правильные, следует уточнить условия, при которых эти показатели были получены.
• В-третьих, помимо температуры, на фактор объёма могут влиять и такие показатели, как атмосферное давление. Оно особо важно при измерении плотности газов, так как на твёрдые вещества это практически не влияет.

Онлайн конвертер массы, современные системы и единицы измерения массы

Единицы измерения массы позволяют определять ее для разных предметов. В России принято использовать такие единицы как: килограммы, граммы, декаграммы, миллиграммы и тонны. Однако массу могут измерять другими мерками — все зависит от системы мер и весов, принятой в конкретной стране. Чтобы быстро перевести величины из одних единиц измерения в другие используют конвертер массы.

Как из объема перевести в массу. Формула расчета массы от объема

Объем и масса — две физические величины, которые присущи всем телам, находящимся в жидком, твердом и газообразном состояниях. Одной из частых задач в физике является перевод объема тела в его массу. Как перевести объем в массу, подробно описано в этой статье.

Калькулятор перевода масла из литров в килограммы

Машинное масло также называют моторным, трансмиссионным. Масса вещества (кг) определяется его химическим составом при определенной температуре (чаще всего +20°С), благодаря соотношению высоты тепловых показателей и плотностью материала. Определяют такую характеристику с помощью пикнометра.

Для конвертации литража в вес стоит учитывать плотность вещества и определенные производителем характеристики. Показатели могут изменяться в зависимости от теплоты масла (градусы выше – плотность состава ниже), что обозначается, как поправочный коэффициент.

Объем тел

Прежде чем рассмотреть вопрос о том, как перевести объем в массу, следует разобраться с физическими понятиями.

Объем представляет собой область пространства, которую занимает тело во всех трех измерениях. Это означает, что если тело имеет определенные размеры только в одном (линия) или только в двух измерениях (плоскость), то его объем равен нулю. Объем является скалярной величиной, поэтому складывать и вычитать объемы следует таким образом, как это делается именно для скалярных (не векторных) величин.

Если говорить о природе существования объема с физической точки зрения, то следует отметить, что этот феномен обязан своему существованию так называемому принципу запрета Паули, согласно которому расположение двух частиц в одинаковом квантовом состоянии невозможно.

В Международной системе единиц СИ объем принято измерять в кубических метрах (м 3 ), однако в ряде случаев используют другие единицы измерения, например кубические сантиметры, километры и т. д. Объем жидкостей часто измеряют в литрах (л): 1 л = 10 -3 м 3 = 1 дм 3 .

Инструкция

Для наглядности стоит рассмотреть пример. Допустим, дан бетонный блок, объем которого равен 4 м?. Теперь, обращаясь к таблице плотности различных веществ, видно, что плотность вещества бетона составляет 2300 кг/м?

Теперь, согласно формуле нахождения массы тела, можно произвести расчет:
m = 2300*4 = 9200 кг.
Таким образом, масса бетонного блока объемом 4 м? составит 9,2 тонн.

Формула и удивительная история её возникновения

Самая обычная формула для большинства случаев имеет вид: m = pV , где m – масса тела, p и V – плотность вещества и его объём, занимаемый в пространстве соответственно. Можно, конечно, не заморачиваться и посчитать всё на онлайн-ресурсах, но знать формулу всё же полезно. Соответственно V = m / p , p = m / V .

Самое интересное – это то, что формулу нашёл мужик, который бегал голышом по улице и был при этом другом царя. Интересно? Тогда следующие три абзаца для вас.

Был в Древней Греции такой царь-тиран, как Гиерон II. Он начал подозревать, что его корону сделали не из чистого золота и ювелиры его облапошили. Но Гиерон не знал, как можно это доказать. Тогда он обратился к умнейшему человеку того времени – Архимеду. Получив приказ разобраться с делами государственной важности, Архимед день за днём стал искать решение вопроса.

Ох, и нелёгкая же задачка выпала учёному. Ведь на то время не было ни нужных формул, ни современных девайсов, ни гугла, чтобы быстренько найти решение. И вот однажды, придя в баню и погрузившись в неё, Архимед заметил, что выливающаяся вода равна по объёму тому, что погружено в воду.

Эврика! – Прокричал Архимед и нагишом поспешил в свою лабораторию проводить опыты. Учёный сложил все данные в своей голове и позже проделал следующий опыт: он взял корону и опустил её в воду. Затем он взял кусок золота такого же веса и опустил его также в воду. Объём вытесненной воды получился разным. Если бы корона была сделана из чистого золота, то её объём и слитка совпали. Это доказывало то, что ювелиры обманули царя. Кто бы мог подумать, что одно из величайших открытий появилось благодаря обманщикам, тирану и учёному.

Конвертер массы

Это — удобный сервис, посредством которого можно быстро перевести одни единицы измерения в другие, например, унции в граммы или старорусский берковец в пуды. Сервис простой в использовании и максимально точный.

Для перевода достаточно поставить количество и выбрать единицы измерения с которых и на которые собираемся конвертировать. Дальше нажимаем кнопку «Перевести» и конвертер массы выдаст точный результат.

Вычисление массы продукта

Плотность ГСМ опирается на соотношение массы и объема (л). Однако, как и вязкость, густота зависит от тепловых показателей, поэтому для перевода литра моторного масла в килограмм важно измерять состав при постоянной комнатной температуре. Важно знать, что густота вещества меняется в соотношении с присадками (их содержанием и качественным составом). Для перевода величины отработанного ГСМ, выраженного в литрах, тоннах, следует принять во внимание эксплуатационные изменения: примеси, продукты сгорания. Таким образом величина может увеличиться вплоть до 6%.

Вычисление количества вещества вычисляется по формуле густоты: ρ = m / V. Выражение состоит из показателей:

• p – плотность (кг/м³);
• m – масса (килограмм);
• V – объем (м³).

В среднем 1 литр нефтепродукта имеет вес от 850 г. до 910 г., в зависимости от показателей плотности и вязкости.

Понятие о массе

До рассмотрения вопроса о том, как перевести объем в массу, следует познакомиться также с массой тела.

Масса как физическая величина представляет собой количество вещества или материи и определяет инерционные свойства тел, то есть их способность приобретать ускорение, когда на них действует некоторая не нулевая внешняя сила. Масса, как и объем, является скалярной величиной и присуща любому объекту во Вселенной. Измеряется масса в СИ в килограммах. Один килограмм — это такая масса тела, при которой это тело приобретает ускорение в 1 м/с 2 при действии на него силы в 1 ньютон.

Часто массу путают с весом тела. Последний представляет собой силу, с которой тело давит на опору. Зная эту силу и характеристики гравитационного поля, в котором находится тело, в частности ускорение свободного падения, можно вычислить массу.

Не следует путать массу с количеством вещества, которое в СИ описывается в единицах моль. По сути моль — это число частиц вещества, поэтому разные тела, имеющие одинаковое число частиц (атомов, молекул), которые их образуют, в общем случае обладают разной массой.

Обратите внимание

Прежде чем делать перевод объема в массу, всегда нужно помнить, что единицы измерения должны быть переведены в систему СИ: килограммы и метры. Поэтому, если в исходных данных указаны единицы, отличные от тех, которые даны выше (например, граммы, миллиграммы, сантиметры, миллиметры), надо их переводить. Для их перевода надо знать:
1 кг. = 1000 гр. = 1000000 мг.
1 м. = 100 см. = 1000 мм.

Объем и масса — две физические величины, которые присущи всем телам, находящимся в жидком, твердом и газообразном состояниях. Одной из частых задач в физике является перевод объема тела в его массу. Как перевести объем в массу, подробно описано в этой статье.

Обозначения и термины

Далее будет приведён список понятий и их определение в условиях понятий об измерениях плотности:

• Масса – плотность тела, помноженная на его объём, занимаемый в пространстве. Это также величина, определяющая силу воздействия гравитационного поля на объект.
• Объём – физическая величина, характеризующая количество пространства, занимаемое объектом.
• Плотность определяет то, какое количество вещества умещается в объёме при определённом весе в стандартных условиях.
• Нормальные/стандартные условия в разных организациях имеют свои значения. К таким условиям относятся температура окружающей среды, атмосферное давление и в отдельных случаях прочие параметры.
• Атмосферное давление – понятие, применяемое больше для газов, так как на их объём имеет большое влияние, нежели на твёрдые вещества. Атмосферное давление можно определить как силу, с которой воздействует воздух на Землю под действием гравитационного поля.
• Температура – физический показатель степени нагрева вещества. Чем больше температура, тем больше объём тела.

Что такое масса тела и как ее измерить

Масса — это одна из основных величин в физике. Она относится к фундаментальным характеристикам материи и определяет такие свойства:

• гравитационные,
• инерционные,
• энергетические.

Эта величина есть у всех объектов, независимо от размера — как у огромных, например, наша планета Земля, так и маленьких, например, атомов или элементарных частиц.

По определению масса — это мера количества вещества, содержащегося в объекте

На сегодняшний день, в физике общепринятой считается система единиц, где масса является основной и для нее разработан эталон. В Международной системе СИ — это килограмм.

Второй закон Ньютона

В качестве научного термина понятие массы впервые использовал в физике Исаак Ньютон. До этого исследователи употребляли только понятие веса. Именно Нютон предложил определилять количество вещества в физическом теле, как произведение плотности на объем и ввел новое понятие — масса.

Поскольку изучение кинетики включает в себя две основополагающих величины — длину и время, то в динамике необходимо применение третьей величины — массы. В классической динамике ученый предложил новую формулу, которая впоследствии получила название второго закона Ньютона. В ней используются такие параметры, как сила и масса, которая обозначается буквой m. Сама формула представлена в таком виде F=m*a, где F – это сила, приложенная к телу, a – ускорение.

Масса и вес

Массу часто путают с термином «вес». Хотя на Земле, по показаниям измерительных приборов, эти параметры могут быть идентичными, по физическим законам — это совершенно разные понятия.

• Масса — это мера количества вещества, которое содержится в объекте.
• Вес — это мера силы, которая равна силе притяжения объекта.

Масса не зависит от местоположения объекта, в то время, как вес находится в прямой зависимости от этого показателя.

Вес определяют по формуле: P=m*g, где m – масса, g – ускорение свободного падения (постоянная величина, возникающая в результате силы притяжения конкретной планеты, для Земли значение составляет 9,8 м/с, а для Луны — 1,63 м/с).

Для примера возьмем человека с весом 60 кг в обычных земных условиях. На Луне сила тяжести примерно в шесть раз меньше, чем на Земле. Следовательно, наш космонавт на Луне будет весить 60_6=10 кг. Поскольку масса зависит только от количества вещества, присутствующего в объекте, она не меняется в зависимости от местоположения. Масса человека на Земле и на Луне будет 60 кг. Если интересно сколько это будет в фунтах используйте конвертер массы.

Характеристики материала

Количество нефтепродукта может изменяться в течение ограниченного времени, что связано с температурой. Например, если увеличить теплоту, то масса станет меньшей.

Стоит учитывать разницу между синтетическими и полусинтетическими составами – первые имеют меньшую густоту (от 3% до 7%).

Для использования калькулятора важно учитывать температуру ГСМ: если она ниже +20⁰С коэффициент поправки вычитается, если выше, то прибавляется. Учитывается каждый градус.

Точно перевести литраж в вес можно с помощью выражений: m = p * V и V = m / p. При подсчетах следует учитывать данные состава, указанные производителем. Более высокая густота материала обеспечивает меньшее влияние тепла на количественные показатели.

В среднем, 1 кг нефтепродукта содержит 1,09 л, 5 литров весят 4,55 кг, 200 л – 180 кг.

Физическая величина плотность

Наконец, прежде чем переходить к вопросу о том, как перевести объем в массу, рассмотрим плотность — величину, которая непосредственно касается указанного вопроса.

В таких науках, как химия и физика, под плотностью некоторой субстанции понимают количество массы, которая заключена в определенном объеме. Поскольку объем и масса являются скалярными величинами, то и плотность также — скаляр. Обычно плотность обозначают греческой буквой ρ (ро).

Согласно приведенному определению, математически можно записать: ρ = m/V, где m — масса тела в килограммах, V — объем в кубических метрах, который занимает это тело. Это означает, что плотность измеряется в единицах кг/м 3 .

Примеры решения задач

Прежде чем приступить к примерам, следует понимать, что если данные даны в килограммах и кубических сантиметрах, то нужно либо сантиметры перевести в метры, либо килограммы перевести в граммы. По такому же принципу надо переводить и остальные данные – миллиметры, тонны и так далее.

Задача 1. Найти массу тела, состоящего из вещества, плотность которого равна 2350 кг/м³ и имеет объём 20 м³. Применяем стандартную формулу и с лёгкостью находим значение. m = p*V= 2 350 * 20 = 47 000 кг.

Задача 2. Уже известно, что плотность чистого золота без примесей равна 19,32 г/см³. Найти массу драгоценной цепочки из золота, если объём составляет 3,7 см³. Воспользуемся формулой и подставим значения. p = m / V = 19,32/3,7 = 5,22162162 гр.

Задача 3. На склад поставили металл с плотностью 9250 кг/м³. Масса составляет 1,420 тонн. Нужно найти занимаемый металлом объём. Тут нужно сначала перевести либо тонны в килограммы, либо метры в километры. Проще будет воспользоваться первым методом. V = m / p = 1420/9250 = 0.153513514 м³.

Важность перевода объема в массу

Онлайн-калькулятор позволяет узнать сколько весит 1 литр продукта разной маркировки или обратное значение – из килограмм в литры. Значения могут измеряться как в килограммах, так и в тоннах.

Конвертер может пригодиться в таких случаях:

• для отчетности предприятия;
• для регламентированной работы с ГСМ;
• для своевременной замены масла в личном автомобиле;
• для выявления недостачи при покупке продукта.

Вес отработанного нефтепродукта меняется в пределах от 4% до 7% в течение года. Кроме того, присадки низкого качества также утяжеляют масло, а их нехватка, наоборот, облегчает. Поэтому соответствие характеристик производителя и веса продукта помогут выбрать качественный ГСМ, не прогадав в цене.

Плотность однородных и неоднородных тел

Приведенная в предыдущем пункте формула для определения плотности справедлива, если вещество в теле распределено равномерно. В таких случаях говорят о гомогенном, или однородном теле.

В случае же если тело является гетерогенным, то каждая его микрообласть характеризуется собственным значением плотности. В таких случаях для определения среднего значения плотности для всего тела необходимо измерить ее значение в каждом микроскопическом объеме тела, сложить полученные результаты и разделить на число проведенных измерений.

Отметим, что понятие плотности считается определенным до пространственных масштабов порядка 10 -8 м. На атомных масштабах понятие плотности теряет смысл, что связано с определенной структурой атома. Так, атом, состоящий из ядра и электронных оболочек, имеет радиус порядка 10 -10 м, размер ядра атома составляет порядка 10 -13 м, то есть радиус атома больше радиуса его ядра в 1000! Практически вся масса атома сосредоточена в его маленьком ядре, что приводит к огромным ядерным плотностям, они составляют порядка 10 17 кг/м 3 , то есть если бы удалось получить вещество, которое состояло бы только из атомных ядер, то 1 м 3 этого вещества имел бы массу 100 000 млрд тонн! Приблизительно такие плотности существуют во Вселенной в нейтронных звездах и черных дырах.

Алгоритм работы с калькулятором

Конвертер позволяет узнать вес 1 литра нефтепродукта автоматически. Для индивидуальных расчетов следует выполнить несколько простых действий:

• ввести показатели веса (объема) в специальное окошко (значения указаны в л, кг, тоннах);
• отметить тип вязкости (густота будет указана в среднем, при +20°С) или ввести значение плотности (в кг/л, кг/м3), согласно данным указанным производителем;
• при температуре, низшей или высшей, чем +20°С, следует ввести данные в специальное окошко, выбрать разность с помощью стрелочек;
• выбрать для свежего или отработанного типа продукта ведется вычисление, конвертер автоматически учитывает густоту свежего продукта, однако при эксплуатации характеристики меняются, поэтому учитывать поправку необходимо; для перевода других типов ГСМ и топлива значение оставляют по умолчанию.

После введения всех характеристик в соответствующие поля результат конвертации из объема в массу (или наоборот) становится виден автоматически.

Связь между объемом и массой для воды

Чтобы объем воды перевести в массу, следует воспользоваться приведенной выше формулой. Однако для чистой воды значение плотности составляет 1000 кг/м 3, или 1 г/см 3, или 1 кг/л. Это означает, что объем в массу и наоборот для этой субстанции легко переводить, для этого нужно лишь знать соответствие между единицами измерений этих физических величин. Например, 2 л воды имеют массу 2 кг, а 3,5 тонны воды занимают объем 3,5 м 3 .

Отметим, что плотность 1000 кг/м 3 характерна только для чистой воды. Любые примеси и соли могут значительно изменить этот показатель, например плотность морской воды составляет 1027 кг/м 3 , то есть морская вода на 2,7 % плотнее пресной.

Масса сплошной детали

Главная > Вычисление масс > Масса сплошной детали

9.05.2013 // Владимир Трунов

Это странное название статьи объясняется только тем, что детали одной и той же формы могут быть как сплошными, так и полыми (т.е. следующая статья будет называться «Масса полой детали»).

Тут самое время вспомнить, что масса тела — это его объем , умноженный на плотность его материала (см. таблицы плотностей): Объем сплошной детали — это… ее объем и больше ничего.

Примечание. В приведенных ниже формулах все размеры измеряются в миллиметрах, а плотность — в граммах на кубический сантиметр. Буквой обозначено отношение длины окружности к ее диаметру, составляющее примерно 3,14.

Рассмотрим несколько простых форм (более сложные, как вы помните, можно составить путем сложения или вычитания простых).

Масса параллелепипеда (бруска)

Объем параллелепипеда: , где — длина, — ширина, — высота. Тогда масса:

Масса цилиндра

Объем цилиндра: , где — диаметр основания, — высота цилиндра. Тогда масса:

Масса шара

Объем шара: , где — диаметр шара. Тогда масса:

Масса сегмента шара

Объем сегмента шара: , где — диаметр основания сегмента, — высота сегмента. Тогда масса:

Масса конуса

Объем любого конуса: , где — площадь основания, — высота конуса. Для круглого конуса: , где — диаметр основания, — высота конуса. Масса круглого конуса:

Масса усеченного конуса

Поскольку невозможно объять необъятное, рассмотрим только круглый усеченный конус. Его объем — это разность объемов двух вложенных конусов: с основаниями и : , где , . После никому не интересных алгебраических преобразований получаем: , где — диаметр большего основания, — диаметр меньшего основания, — высота усеченного конуса. Отсюда масса:

Масса пирамиды

Объем любой пирамиды равен одной трети произведения площади ее основания на высоту (то же самое, что и для конусов (часто мы не замечаем, насколько мироздание к нам благосклонно)): , где — площадь основания, — высота пирамиды. Для пирамиды с прямоугольным основанием: , где — ширина, — длина, — высота пирамиды. Тогда масса пирамиды:

Масса усеченной пирамиды

Рассмотрим усеченную пирамиду с прямоугольным основанием. Ее объем — это разность объемов двух подобных пирамид с основаниями и : , где , . Исчеркав половину тетрадного листа, получаем: , где , — ширина и длина большего основания, , — ширина и длина меньшего основания, — высота пирамиды. И, оставив в покое остальную половину листа, исходя из одних соображений симметрии, мы можем написать еще одну формулу, которая отличается от предыдущей только заменой W на L и наоборот. В чем разница между длиной и шириной? Только в том, что мы их так назвали. Назовем наоборот и получим: . Тогда масса усеченной прямоугольной пирамиды:

Для пирамиды с квадратным основанием (, ) формула выглядит проще:

Похожие записи

Введение к вычислению масс

Масса обручального кольца

Масса кольца, звена