Jaký je rozdíl mezi hustotou a pevností: popis vlastností

Pojem hustota a síla je často používán ve fyzice a mechanice. Používají se v popisu jiných jevů a procesů, například hustota obyvatelstva, síla rodinných vazeb, hustota klíčových slov atd.

O pojetí hustoty

\ t

Hustota se obvykle nazýváhmotnost na jednotku objemu látky . Dříve se nazývala specifická hmotnost. Obvykle se vyjadřuje jedním specifickým číslem. Je definován jako poměr hmotnosti k objemu, který zabírá. Hustota je obvykle označena řeckým písmenem ρ (ro) a odvozena rovnicíρ = m /V . Zde m znamená hmotnost a V je objem látky. Změřte v kilogramech na metr krychlový nebo gramy na centimetr krychlový. Lze měřit hustotu látky jako celku, hustotu konkrétního objektu nebo tento indikátor v jeho malé části.

Při měření tohoto ukazatele v tělech s póry nebo uvolněnými se používají pojmy pravdivé a specifické. První je třeba při ignorování dutin. Specifická hodnota se vypočítá jako poměr tělesné hmotnosti k kubaturě, kterou zabírá. K získání specifické měrné hustoty se použije koeficient, pomocí kterého se část obsažené dutinami vypočítá z celkového objemu. Tento ukazatel pro materiály, které se nazývají sypké, se nazývá sypná hustota. Může se lišit v závislosti na stavu a teplotě látky.

Snížení teploty obvykle vede k jejímu zvýšení. Existují však výjimky. Například voda je největší, když dosáhne její teplotyčtyři stupně Celsia. Při změně teploty se může lišit v libovolném směru. Předpokládá se, že když je látka ochlazena, stává se hustší. K tomu dochází, když se plyn zkapalní, přemění na kapalinu a dále ztuhne. Současně, když křemík nebo bismut ztvrdne, stanou se méně hustými. Tyto jevy se vyskytují různě v různých přírodních objektech. Vědci vypočítali, že mezigalaktické a mezihvězdné prostory mají nejnižší hustotu.

Nejlehčí vodíkový plyn má za normálních podmínek hustotu téměř jeden a půl krát menší než suchý vzduch. Osoba, která zcela vdechla vzduch, má hustotu940-990 kg /m3 , zatímco u osoby, která ji vydechla, je tento ukazatel1010-1070 . Sladká voda s teplotou + 4 stupně má1000 kg /m3 . Na Slunci je toto číslo poloviční. Hustota prvků periodické tabulky se velmi liší. V nejlehčím kovovém lithiu je menší než voda. A v osmiu je mnohem větší než u platiny a zlata. Železo má hustotu 7874 kg /m3.

Změřte hustotu různých zařízení. Pravá hustota se stanoví pomocípyknometru .

Pro kapaliny se používají různé typy izometrů. Hustota půdy se měří pomocí speciálních malých vrtáků. Vibrační denzitometr měří tento parametr v tlakových plynech a kapalinách.

Co je trvanlivost

Síla vfyzický smysl je nazývánvlastností materiálu, který odolává deformaci nebo zničení . K tomu dochází v důsledku vystavení zvenku a vzniku napětí zevnitř. Strong se nazývá design nebo část, která si dlouhodobě zachovává své pevnostní charakteristiky. Aby bylo možné určit, jak silný je specifický materiál nebo struktura, jsou provedeny zvláštní výpočty. Jejich hlavními typy jsou identifikace mezního napětí nebo statické pevnosti pod vlivem konstantních zatížení a výpočet únavového zatížení pod vlivem cyklických zatížení. Existuje koncept obecné síly, což znamená odolnost vůči zničení celé stavby.

Taková metoda je široce používána pro navrhování letadel. Běžnější metodou je lokální pevnost, která se používá k určení pevnostních parametrů jednotlivých dílů, mechanismů a součástí. Moderní pevnostní výpočty vyžadují použití moderní výpočetní techniky. Používají se převážně čisté metody, pomocí kterých se řeší problémy teoretické fyziky. Univerzální je metoda konečných prvků.

Rozdělení síly může vést k různým druhům škod. Mohou být křehké nebo viskózní. Na první je povrch prasklý. Při druhém napětí (fit). Nejodolnější materiály plasticita a viskozita je minimální. Teplota může také ovlivnit sílu.prostředí. Materiály související se střední pevností a nízkou pevností se tak mohou s teplotou snižovat. Nízká teplota umožňuje provádět zkoušky pevnosti na malých vzorcích.

Problematika pevnosti je studována ve strojírenské vědě, nazvanáodolnost materiálů , stejně jako fyzika, matematika, teorie pružnosti, věda o materiálech a teoretická mechanika. Vytvoření efektivně a spolehlivě fungující techniky je nemožné bez znalosti základů těchto disciplín a jejich aplikace ve výpočtech. Četné metody zkoumání pevnosti v komplexu umožňují relativně přesně vypočítat napětí v materiálech.

Jaký je rozdíl

Hustota a pevnost jsou často vzájemně provázány a jsou nezbytné k určení vlastností různých materiálů. Mají však zásadní rozdíly.

1. Hustota označuje poměr hmotnosti k objemu těla. Síla popisuje, kolik stresu vydrží.
2. Hustota se měří hmotností na jednotku objemu. Síla indikuje tlak v megapascalech
3. Hustota je stabilní ukazatel a je určena pouze jeho hodnotou. Síla může mít několik typů (pro lámání, odírání, komprese atd.).
4. Obecně platí, že čím nižší je hustota, tím nižší je pevnost. Při konstantní hustotě mohou být změněny pevnostní parametry materiálu přidáním různých komponent.
5. Hustota je ukazatelem látky v jakémkoli agregovaném stavu. Pevnost platí pouze pro pevné látky.
6. Hustota je měřítkem původně stanovené látky. Pevnost se mění podle působení zatížení