Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Часто в процесі виробництва або в побуті виникає необхідність визначити масу вироби з металу. Звичайно, найпростіший спосіб це зважити на відповідних вагах. Але це не завжди можливо. У таких випадках застосовують непрямі прийоми. Знаючи масу можна дізнатися і вага металу. У звичайній мові люди часто плутають два ці поняття. Звичайно потрібно дізнатися саме масу.
Практика визначення на виробництві
Для всіх металевих виробів (метизів) розроблені стандарти. Саме ними користуються металурги та інші виробничники для визначення маси, а далі і ваги кола сталевого за таблицями. Частіше за все потрібно розрахувати цей параметр для сортового прокату або кованого сорти з будь-якими формами перетину.
Для сталевого прокату і поковок
Це легко зробити за допомогою відповідних стандартів. У стандарті показані дані на кресленнях і їх позначення в таблицях металів. Залишається лише знайти потрібні дані в таблиці і відповідну їм масу. Вона вказана для погонного метра. Далі, перерахунок робиться на потрібну довжину.
Деякі з цих документів:
- Для сталевого прокату круглої форми ГОСТ 2590-2006.
- Для кованого сорти (кола і квадрата) ГОСТ 1133-71.
- Для рівнополичного і не рівнополичного куточка ГОСТ 8509-93.
- Для Швелери рівнополочні ГОСТ 8278-83.
Там же приведена площа поперечного перерізу для кожного виробу. Таким чином, можна отримати потрібну величину (масу) для метизів іншого перерізу, за відомою площі його перетину. Цей метод простий і досить надійний, якщо не потрібна висока точність обчислень. Для виробів з інших матеріалів слід користуватися відповідними ГОСТ. Трубах з бронзи і латуні відповідають ГОСТ 2622-75.
За допомогою таблиць щільності
Цей метод підійде для виробів зручною для обміру форми. Щільності більшості речовин давно виміряні і занесені в таблиці. Формула щільності: ρ = mV, де ρ - щільність, m - маса, V - об'єм. Звідси m =
ρ / V.
Знайти величину m можна наступним чином:
- Виміряти предмет.
- Визначити його обсяг.
- Знайти ρ по таблиці.
- Підставивши відомі величини в формулу, знайти m.
обсяг тіла
Для виробів стандартної форми ця процедура відпрацьована. Знаючи лінійні розміри тіла, можна дізнатися обсяг. Ось деякі формули обчислення цієї складової:
Для кулі - його радіус (r) зводять у куб і множать на 4 / 3π (π = +3, 1415926535).- Для циліндра - це площа підстави, помножена на висоту. У підставі коло, його площа - це πr 2.
- Для паралелепіпеда (це блюми, сляби, лист, стрічка) - перемножуємо три сторони.
- Для конуса множиться третину висоти на площу кола (підстави).
Якщо форма предмета складна, то можна розкласти її на більш прості складові. Потім їх скласти.
Якщо річ невелика, а конфігурація незвичайна, то зануривши її в воду (або іншу рідину), легко виміряти витіснений об'єм рідини. Він і буде шуканої величиною. Ксілометр - це прилад для вимірювання об'єму, заснований на цьому принципі.
Одиниці виміру
Масу прийнято вимірювати в кілограмах (СІ) або грамах. При її визначенні треба вибирати відповідні розмірності інших компонентів. Для щільності - кг / м³ або грам / см. Для обсягу -м³ (або см³). Такі обчислення будуть вірні.
Калькулятори знаходження параметрів
Щоб не обчислювати за формулами самостійно, для найбільш поширених виробів розроблені калькулятори. Користуватися ними легко. Потрібно знати геометричні дані вироби та щільність (береться з таблиць). Всі параметри вводяться в калькулятор. На виході отримуємо готовий результат.
Іноді виникає необхідність підрахунку кількості дрібних кріпильних деталей (болтів, гайок, шайб). Такі калькулятори істотно полегшують розрахунки. Вводяться наступні дані: тип металовироби, ГОСТ, діаметр, довжина. На виході маємо масу і кількість (штук).
Сила тяжіння в розрахунках
Вага тіла пропорційний його масі і залежить від прискорення вільного падіння. Він знаходиться за формулою: P = mg (g - сила тяжіння). Одиниця виміру сили - це Ньютон (Н) в СІ. Ця величина, на відміну від маси, не є постійною, притаманною тілу. Вона залежить від місця розташування тіла відносно поверхні Землі. І також вона буде змінюватися при русі предмета з прискоренням (w) за формулою P = m (gw). Крім того, сила завжди має напрямок (векторна величина).
Відповідно, питома вага (γ- гамма) являє собою відношення ваги до об'єму: γ = P / V. Її значення також не постійно, а одиниця виміру Н / м (в СІ). Продовживши перетворення, виходить наступне: γ = mg / V = ρg. Значить, щоб оформити питома вага металів в таблицю, потрібно відповідну щільність множити на силу тяжіння. А при прискореному русі значення будуть іншими.
Для наукової роботи такі таблиці необхідні. У звичайному житті вони використовуються вкрай рідко. Підміна понять: маса - вага, щільність - питома вага сталася під час переходу на єдину систему мір і ваг. З тих пір пройшли десятиліття, але використання невірних виразів збереглося.