Чему равен удельный вес и масса алюминия

В промышленном производстве применяются конструкции, изготовленные из алюминия и его сплавов. Благодаря уникальным физическим свойствам, он входит в число самых используемых металлов в промышленности и строительстве. Удельный вес алюминия – это физическая величина, которая позволяет правильного выполнить расчет необходимого количества металла, в зависимости от места его использования, для изготовления конструктивных элементов. Как определить эту величину, чем измеряется и от чего зависит разберем подробнее.

Чем отличается масса алюминия от его удельного веса

Большинство людей думают, что масса тела и его удельный вес (ув), это одно и тоже, а некоторые путают показатель удельного веса со значением плотности. Это совсем не верно, в физике эти величины имеют разный показатели, но их значение зависит друг от друга, при расчетах.

Каждая из этих физических величин, имеют следующие единицы измерения.

• Масса (m) чаще всего измеряют в кг.
• Удельный вес (ɣ) в Н/м³ (в системе СИ), также может измеряться в, дин/см³ (в метрической системе СГС) и кгс/м³ (в системе МКГСС). Например, 100 Н/м³=10 дин/см³=10,2 кгс/м³.
• Плотность (p) – кг/м³.

Для наглядности разницы между этими показателями, смотрите значение этих величин для алюминиевого шара диаметром 1 м.

• Масса в кг такого шара, m=1412,1 кг.
• ɣ=26460 Н/м³.
• p=2700 кг/м³.

Ниже приведены подробный порядок действий как это высчитывается.

Чему равна масса алюминия

Для того чтобы рассчитать массу алюминия необходимо знать величину его плотности (p) и объема (V). Затем эти значения подставляем в формулу: m=p*V. Проведя вычисления, определяем массу изделия.

Сделаем расчет на примере шара из алюминия диаметром 1 метр, плотность материала при нормальных условиях, равна 2700 кг/м³.

1. Находим объем шара: V=4/3*π*R³=(4*3,14*0,5³)/3=0,523 м³.
2. Рассчитываем массу алюминиевого шара в кг: m=p*V=2700*0,523=1412,1 кг.

Таким образом можно сделать расчет для любого изделия из алюминия, главное правильно определить его объем.

Как рассчитать удельный вес алюминия

Удельный вес (ɣ) алюминия, это отношение веса вещества (P) к занимаемому им объему (V), рассчитывается по формуле: ɣ=P/V. Вес находиться по формуле: P=m*g, а объем V=m/p, следовательно, ɣ=(m*g)/(m/p) = p*g. Получаем что удельный вес связан с плотностью (p) и ускорением свободного падения тела (g).

Для примера рассчитаем удельный вес того же алюминиевого шара, диаметром 1 м, на земле и луне.

1. Так как ускорение свободного падения тела на земле равно 9,8 м/с², а плотность материала p=2700 кг/м³, получаем что удельный вес алюминия равен: ɣ=2700*9,8=26460 Н/м³.
2. На луне g=1,62 м/с², значит удельный вес этого же шара там будет равен: ɣ=2700*1,62=4374 Н/м³.

Таким способом, зная плотность и ускорение свободного падения, можно определить уд вес не только алюминия, но и любого другого вещества, на любой планете.

Сплавы на основе алюминия

Из приведенных выше вычислений, видно что на показатель массы и удельного веса влияет плотность алюминия. В зависимости от сферы и цели его применения, из него изготавливают различные сплавы, показатель плотности у которых может различаться. Обязательно следует это учесть для точных расчетов.

К самым распространенным относятся следующие группы сплавов, изготовленные на основе алюминия и используемые в промышленном производстве:

• первичные;
• литейные;
• технические;
• деформируемые;
• антифрикционные;
• сплавы для раскисления.

Для улучшения свойств основного металла используются другие металлические добавки: кремний, железо, марганец, магний, цинк. С их помощью удается усовершенствовать базовые свойства металла.

Качественные характеристики, учитываемые при использовании алюминиевого материала для изготовления конструкций и изделий:

• пластичность;
• стойкость к воздействию агрессивных сред;
• коррозионная стойкость под напряжением;
• устойчивость к температурным колебаниям;
• вибрационная стойкость;
• ускорение или замедление искусственного старения.

Применение алюминия для изготовления легкосплавных дисков.

Алюминий считается основным компонентом, используемым для создания соединений элементов, благодаря малой массе единицы объема значительно упрощает изготовление конструкций, работающих под нагрузкой. Соединения и сплавы на основе этого металла применяются в ракето- и самолетостроении, строительной отрасли, оборонной промышленности, здравоохранении.