Рассчитать среднюю плотность вещества

Средняя плотность — отношение массы вещества к его объёму. Расскажем, как её рассчитать по формуле, дадим примеры и справочную таблицу плотностей распространённых материалов. Полезно для школьников, инженеров и студентов.

Обновлено:

Содержание статьи
Расчёт средней плотностиПодставлены значения для керамического кирпича (2.5 кг, 0.00195 м³)

Что такое средняя плотность

Средняя плотность — это физическая величина, определяющая массу вещества на единицу объёма. Она показывает, насколько плотно упакована материя в заданном пространстве.

Понятие “средняя” используется для:

Отличие от истинной плотности: истинная плотность учитывает только твёрдый материал, без пор; средняя (кажущаяся) — включает всё пространство, включая воздухо- и влагоёмкость.

Формула расчёта

$$\rho = \frac{m}{V}$$

где:

Из этой формулы легко выводятся:

Единицы измерения

ЕдиницаСоотношение
кг/м³основная единица СИ
г/см³часто используется в лабораториях: 1 г/см³ = 1000 кг/м³
г/млдля жидкостей и газов: 1 г/мл = 1 г/см³
кг/лпрактическая единица: 1 кг/л = 1000 кг/м³

Примеры расчёта

Пример 1: плотность кирпича

Кирпич весит 2,5 кг, его размеры: 25 см × 12 см × 6,5 см.

Решение:

Это типичное значение для керамического кирпича.

Пример 2: плотность смеси

Смешаны 300 г железа (ρ = 7800 кг/м³) и 200 г алюминия (ρ = 2700 кг/м³).

Решение:

Справочная таблица плотностей

МатериалПлотность, кг/м³
Вода (4°С)1000
Лёд917
Дерево (сосна)500–600
Кирпич керамический1200–1400
Бетон2300–2500
Стекло2500–2800
Алюминий2700
Железо7800
Медь8900
Свинец11340
Ртуть13600

Практическое применение

  1. Строительство: расчёт несущей способности конструкций, выбор материалов.
  2. Геология: определение типа горной породы, поиск месторождений.
  3. Судостроение: расчёт плавучести и остойчивости судна.
  4. Производство: контроль качества, смешивание компонентов.
  5. Медицина: определение плотности тканей при УЗ-диагностике.

Факторы, влияющие на среднюю плотность

Советы и ошибки

✓ Правильно:

✗ Ошибки:

Заключение

Расчёт средней плотности — простой, но мощный инструмент для анализа свойств вещества и материалов. Используй онлайн-калькулятор для быстрого расчёта или применяй формулу вручную для понимания физики процесса.

Часто задаваемые вопросы

Какая формула средней плотности?

ρ = m / V, где ρ — плотность (кг/м³), m — масса (кг), V — объём (м³). Средняя плотность показывает количество массы, приходящееся на единицу объёма.

Как рассчитать среднюю плотность, если вещество неоднородное?

Сначала найди общую массу всех компонентов, затем суммируй объёмы каждого компонента и раздели массу на объём. Если компоненты смешаны в определённых пропорциях, используй взвешенное среднее.

В каких единицах измеряется плотность?

В системе СИ — кг/м³, в практике часто используют г/см³ (1 г/см³ = 1000 кг/м³). Для жидкостей нередко применяют кг/л.

Какая средняя плотность воды при 4°С?

1000 кг/м³ или 1 г/см³. Это опорное значение, плотность воды меняется в зависимости от температуры, максимальна при 4°С.

Как плотность влияет на плавучесть?

Если плотность тела меньше плотности жидкости, тело плывёт. Если больше — тонет. Если равна — находится в состоянии нейтральной плавучести.

Отличается ли средняя плотность от истинной плотности?

Да: истинная плотность — отношение массы вещества к объёму без пор, средняя (кажущаяся) — к полному объёму с пустотами внутри. Для пористых материалов значения могут различаться значительно.

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