Τι είναι η πυκνότητα;

Η πυκνότητα (ρ) είναι η μάζα ανά μονάδα όγκου, συνήθως σε kg/m³ ή g/cm³. Περιγράφει πόσο σφιχτά είναι συσκευασμένη η ύλη. Χάλυβας ≈ 7850 kg/m³, αλουμίνιο ≈ 2700 kg/m³, νερό = 1000 kg/m³.

Πώς μπορώ να υπολογίσω τη μάζα από την πυκνότητα και τον όγκο;

Μάζα = Πυκνότητα × Όγκος (m = ρ × V). Για παράδειγμα: ένα μπλοκ χάλυβα 0,5 m³ (7850 kg/m³) ζυγίζει 7850 × 0,5 = 3925 kg.

Πώς μπορώ να υπολογίσω τον όγκο από τις διαστάσεις;

Κύβος: V=a³. Κύλινδρος: V=π×r²×h. Σφαίρα: V=4/3×π×r³. Κοίλος κύλινδρος: V=π×(R²-r²)×h. Κώνος: V=1/3×π×r²×h.

Τι είναι η άνωση;

Η δύναμη άνωσης ισούται με το βάρος του εκτοπιζόμενου ρευστού: F_b = ρ_fluid × V × g. Ένα αντικείμενο επιπλέει εάν η πυκνότητά του είναι μικρότερη από την πυκνότητα του ρευστού. Ο χάλυβας βυθίζεται στο νερό (7850 > 1000 kg/m³).

Τι είναι το ειδικό βάρος;

Το ειδικό βάρος (SG) είναι ο λόγος της πυκνότητας ενός υλικού προς την πυκνότητα του νερού (1000 kg/m³). Είναι αδιάστατο. Χάλυβας SG ≈ 7,85, αλουμίνιο SG ≈ 2,70, τιτάνιο SG ≈ 4,51.

Δωρεάν εργαλείο μηχανικής

Υπολογιστής Πυκνότητας / Μάζας / Όγκου

Λύστε οποιαδήποτε από τις τιμές πυκνότητας, μάζας ή όγκου. 30+ προεπιλογές υλικών, αριθμομηχανή όγκου με βάση το σχήμα, έλεγχος άνωσης και έξοδος πολλαπλών μονάδων.

ρ = m / V 30+ Υλικά Όγκος σχήματος Πλευστότητα

Λύστε για

Προεπιλογή υλικού

Πυκνότητα ρ (kg/m³)

Όγκος από το σχήμα

Μάζα (kg)

Όγκος (m³)

Μήκος / Πλευρά a (mm)

Πλάτος β (mm)

Ύψος / Μήκος h (mm)

Εξωτερική Ακτίνα R (mm)

Εσωτερική Ακτίνα r (mm, μόνο κοίλο)

Γρήγορες προεπιλογές

Αποτελέσματα

Πυκνότητα ρ

—

Μάζα m

—

Όγκος V

—

Βάρος (πολλαπλές μονάδες)

—

Ειδικό βάρος

—

Άνωση στο Νερό

—

Βασικοί Τύποι

Τύποι Όγκου Σχήματος

Πλευστότητα

Ένα αντικείμενο επιπλέει αν ρ_αντικείμενο < ρ_ρευστό. Το καθαρό βυθισμένο βάρος = m×g − ρ_ρευστό×V×g.

Πρακτικό παράδειγμα

Παράδειγμα — Χαλύβδινος κοίλος κύλινδρος (σωλήνας)

Δεδομένο: Εξωτερική διάμετρος=100mm, Εσωτερική διάμετρος=80mm, Μήκος=500mm, ρ=7850 kg/m³

V = π×(50²−40²)×500 = π×(2500−1600)×500 = 1.413.717 mm³ = 0,001414 m³

m = 7850 × 0,001414 = 11,1 κιλά = 24,4 λίβρες

Βάρος στο νερό: F_b = 1000 × 0,001414 × 9,81 = 13,87 N → βάρος βυθισμένου = 95,0 N

Βάση δεδομένων πυκνότητας υλικών

Υλικό	kg/m³	g/cm³	λίβρες/πόδια³
Χάλυβας άνθρακα	7,850	7.85	490
Ανοξείδωτο 304	7,930	7.93	495
Ανοξείδωτο 316	8,000	8.00	499
Χυτοσίδηρος (Γκρι)	7,200	7.20	449
Αλουμίνιο 6061	2,700	2.70	169
Αλουμίνιο 7075	2,810	2.81	175
Χαλκός	8,900	8.90	556
Ορείχαλκος	8,500	8.50	531
Μπρούντζος	8,800	8.80	549
Τιτάνιο	4,510	4.51	282
Μαγνήσιο	1,740	1.74	109
Βήμα	11,340	11.34	708
Νικέλιο	8,908	8.91	556
Χρυσός	19,300	19.30	1,205
HDPE	920	0.92	57
PVC	1,400	1.40	87
PTFE (Τεφλόν)	2,200	2.20	137
Σκυρόδεμα	2,500	2.50	156
Γυαλί	2,200	2.20	137
Ξύλο δρυός	600	0.60	37
Νερό (20°C)	1,000	1.00	62.4
Θαλασσινό νερό	1,025	1.025	64.0
Καύσιμο ντίζελ	870	0.87	54.3

Η πυκνότητα (ρ) είναι η μάζα ανά μονάδα όγκου. Συνήθεις μονάδες: kg/m³ (SI), g/cm³ (CGS), lb/ft³ (αγγλοσαξονικό σύστημα). Μετράται με ζύγιση γνωστού όγκου ή με χρήση της αρχής του Αρχιμήδη (εκτόπιση νερού).

1 g/cm³ = 1000 kg/m³. Το νερό στους 4°C έχει ρ = 1000 kg/m³ ακριβώς.

m = ρ × V

Παράδειγμα: Χαλύβδινο παραλληλεπίπεδο 200×100×50 mm. V = 200×100×50 = 1.000.000 mm³ = 0,001 m³. m = 7850 × 0,001 = 7,85 kg.

Επιλέξτε σχήμα (κύβος, κύλινδρος, σφαίρα, κώνος, κοίλος κύλινδρος) και εισαγάγετε τις διαστάσεις σε mm. Ο όγκος υπολογίζεται αυτόματα και μετατρέπεται σε m³.

Κύβος: V = a × b × h
Κύλινδρος: V = π × R² × h
Κοίλος κύλινδρος: V = π × (R² − r²) × h
Σφαίρα: V = 4/3 × π × R³
Κώνος: V = 1/3 × π × R² × h

Δύναμη άνωσης = ρ_fluid × V_object × g. Ένα αντικείμενο επιπλέει αν ρ_object < ρ_fluid.

Βάρος σε βύθιση = Βάρος − Άνωση = (ρ_object − ρ_fluid) × V × g.

Παράδειγμα: 1 L χάλυβα σε νερό: Βάρος = 76,9 N, Άνωση = 9,81 N, Βάρος σε βύθιση = 67,1 N.

Σχετική πυκνότητα (SG) = ρ_material / ρ_water. Είναι αδιάστατη. SG > 1 σημαίνει πυκνότερο από το νερό (βυθίζεται). SG < 1 σημαίνει ελαφρύτερο (επιπλέει).

Χάλυβας: SG ≈ 7,85
Αλουμίνιο: SG ≈ 2,70
Ξύλο δρυός: SG ≈ 0,60 (επιπλέει)
HDPE: SG ≈ 0,92 (επιπλέει)

Οι διαδικασίες που περιγράφονται σε αυτή τη σελίδα αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν επιτόπου από την ομάδα της Vibromera με χρήση του Balanset-1A, ενός φορητού δικάναλου ζυγοσταθμιστή και αναλυτή δονήσεων για επιτόπια ζυγοστάθμιση ρότορα.