Масса объем плотность

Что такое масса, объем и плотность

Масса (m) — физическая величина, характеризующая количество вещества в теле, измеряется в килограммах (кг), граммах (г), тоннах (т).

Объем (V) — пространство, занимаемое телом, измеряется в кубических метрах (м³), литрах (л), кубических сантиметрах (см³).

Плотность (ρ) — масса единицы объема вещества, показывает, насколько плотно упакованы частицы материала. Измеряется в кг/м³, г/см³, т/м³.

Эти три величины тесно связаны и используются в физике, химии, строительстве, машиностроении, логистике для расчета веса грузов, проектирования конструкций, определения состава материалов.

Основные формулы

Формула плотности

ρ = m / V

где:

• ρ — плотность (кг/м³)
• m — масса (кг)
• V — объем (м³)

Формула массы

m = ρ × V

Используется, когда известны плотность материала и объем тела.

Формула объема

V = m / ρ

Применяется для нахождения объема по известной массе и плотности вещества.

Как пользоваться калькулятором

1. Выберите, что нужно найти: массу, объем или плотность.
2. Введите известные значения в соответствующие поля.
3. Укажите единицы измерения из выпадающих списков (кг, г, т; м³, л, см³; кг/м³, г/см³).
4. Нажмите “Рассчитать” — калькулятор автоматически выполнит конверсию единиц и выдаст результат.
5. Используйте таблицу плотностей для быстрого выбора значения типового материала.

Таблица плотности распространенных материалов

Примеры расчетов

Пример 1: Найти массу воды в аквариуме

Дано: объем аквариума V = 200 литров, плотность воды ρ = 1000 кг/м³.

Решение:

1. Переводим литры в м³: 200 л = 0,2 м³.
2. Применяем формулу: m = ρ × V = 1000 × 0,2 = 200 кг.

Ответ: масса воды 200 кг.

Пример 2: Определить объем стальной детали

Дано: масса детали m = 15,7 кг, плотность стали ρ = 7850 кг/м³.

Решение:

1. Используем формулу: V = m / ρ = 15,7 / 7850 = 0,002 м³.
2. Переводим в литры: 0,002 м³ = 2 литра.

Ответ: объем детали 2 литра (или 0,002 м³).

Пример 3: Узнать плотность неизвестного камня

Дано: масса камня m = 540 г, объем (измерен погружением в воду) V = 200 см³.

Решение:

1. Применяем формулу: ρ = m / V = 540 / 200 = 2,7 г/см³.
2. Переводим в кг/м³: 2,7 г/см³ = 2700 кг/м³.

Ответ: плотность камня 2700 кг/м³ (вероятно, алюминий или гранит).

Конверсия единиц измерения

Масса

• 1 кг = 1000 г
• 1 т = 1000 кг
• 1 фунт = 0,4536 кг

Объем

• 1 м³ = 1000 литров = 1 000 000 см³
• 1 литр = 0,001 м³ = 1000 см³
• 1 галлон (США) = 3,785 литра

Плотность

• 1 г/см³ = 1000 кг/м³
• 1 кг/дм³ = 1000 кг/м³
• 1 т/м³ = 1000 кг/м³

Практическое применение

Строительство: расчет веса стройматериалов (бетона, кирпича, песка) для планирования транспорта и прочности фундамента.

Логистика: определение массы груза по объему для расчета стоимости доставки и грузоподъемности.

Химия и лаборатории: приготовление растворов с точной концентрацией, идентификация веществ по плотности.

Машиностроение: проектирование деталей с заданной массой из различных сплавов.

Нефтегазовая отрасль: контроль качества нефтепродуктов, измерение объема топлива в танкерах.

Советы и типичные ошибки

• Проверяйте единицы измерения: смешивание г/см³ и кг/м³ приводит к ошибке в 1000 раз.
• Учитывайте температуру: плотность жидкостей и газов зависит от температуры (например, плотность воды при 20°C — 998 кг/м³, при 4°C — 1000 кг/м³).
• Пористые материалы: плотность древесины, бетона, грунта варьируется в зависимости от влажности и состава.
• Используйте точные измерения: погрешность взвешивания и определения объема влияет на точность расчета плотности.

Дополнительная информация

Плотность — важнейшая справочная величина в технических паспортах материалов, ГОСТах (например, ГОСТ 8267-93 для щебня, ГОСТ 26633-2015 для бетонов). В научных исследованиях плотность помогает устанавливать состав сплавов, минералов, биологических тканей. При работе с драгоценными металлами (золото, платина) высокая плотность служит признаком подлинности.

Часто задаваемые вопросы

Смотрите также

Мы подобрали калькуляторы, которые помогут вам с разными задачами, связанными с текущей темой.