Что такое удельный вес?
Удельный вес (его также называют объёмным весом), обозначаемый символом \(\gamma\), — это вес вещества, приходящийся на единицу объёма. Он тесно связан с плотностью, но дополнительно учитывает действие силы тяжести: если плотность \(\rho\) — это масса в единице объёма, то удельный вес — это сила (вес) в единице объёма. В системе СИ он измеряется в ньютонах на кубический метр (Н/м³). Калькулятор подходит для любых жидкостей и твёрдых тел — воды, масла, ртути, грунта, бетона — и работает в условиях любой планеты, ведь значение ускорения свободного падения можно задать самостоятельно.
Как пользоваться калькулятором
Введите плотность материала \(\rho\) в килограммах на кубический метр (кг/м³) и местное ускорение свободного падения \(g\) в метрах на секунду в квадрате (м/с²). На Земле \(g\) составляет примерно 9,80665 м/с² (стандартное значение уже подставлено по умолчанию). Нажмите кнопку расчёта — и вы получите удельный вес сразу в Н/м³ и в кН/м³.
Разбор формулы
Основное уравнение выглядит так:
$$\gamma = \rho \cdot g$$
Здесь \(\rho\) — плотность в кг/м³, а \(g\) — ускорение свободного падения в м/с². Умножая массу в единице объёма на ускорение, мы получаем силу в единице объёма — а это и есть удельный вес. Поскольку 1 кг·м/с² = 1 Н, результат естественным образом получается в Н/м³.
Пример расчёта
Плотность пресной воды составляет около 1000 кг/м³. При стандартном земном ускорении \(g = 9{,}80665\) м/с²:
$$\gamma = 1000 \times 9{,}80665 = 9806{,}65 \text{ Н/м}^3 \approx 9{,}81 \text{ кН/м}^3.$$
Это совпадает с хорошо известным значением удельного веса воды — приблизительно 9,81 кН/м³ при стандартных условиях.
Частые вопросы
Удельный вес и плотность — это одно и то же? Нет. Плотность — это масса в единице объёма (кг/м³), а удельный вес — это вес (сила) в единице объёма (Н/м³). Их связывает сила тяжести: \(\gamma = \rho g\).
Меняется ли удельный вес на Луне? Да. Плотность остаётся прежней, но из-за того, что лунное притяжение составляет около 1,62 м/с², удельный вес оказывается примерно в шесть раз меньше земного.
Какое значение g использовать? Для большинства инженерных расчётов на Земле подходит 9,81 м/с² (или стандартное 9,80665 м/с²). Для высокоточных задач берите местное фактическое значение.
