ความหนาแน่นคืออะไร?

ความหนาแน่น (ρ) คือมวลต่อหน่วยปริมาตร โดยทั่วไปมีหน่วยเป็น kg/m³ หรือ g/cm³ ความหนาแน่นอธิบายถึงความหนาแน่นของสสาร เหล็กมีความหนาแน่นประมาณ 7850 kg/m³ อลูมิเนียมมีความหนาแน่นประมาณ 2700 kg/m³ และน้ำมีความหนาแน่นประมาณ 1000 kg/m³.

ฉันจะคำนวณมวลจากความหนาแน่นและปริมาตรได้อย่างไร?

มวล = ความหนาแน่น × ปริมาตร (m = ρ × V) ตัวอย่างเช่น แท่งเหล็กขนาด 0.5 m³ (7850 kg/m³) มีน้ำหนัก 7850 × 0.5 = 3925 kg.

ฉันจะคำนวณปริมาตรจากขนาดได้อย่างไร?

ลูกบาศก์: ปริมาตร V=a³ ทรงกระบอก: ปริมาตร V=π×r²×h ทรงกลม: ปริมาตร V=4/3×π×r³ ทรงกระบอกกลวง: ปริมาตร V=π×(R²-r²)×h ทรงกรวย: ปริมาตร V=1/3×π×r²×h.

แรงลอยตัวคืออะไร?

แรงลอยตัวเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่: F_b = ρ_fluid × V × g วัตถุจะลอยได้ก็ต่อเมื่อความหนาแน่นของวัตถุนั้นน้อยกว่าความหนาแน่นของของเหลว เหล็กจะจมในน้ำ (7850 > 1000 kg/m³).

ความหนาแน่นสัมพัทธ์คืออะไร?

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ (SG) คืออัตราส่วนของความหนาแน่นของวัสดุต่อความหนาแน่นของน้ำ (1000 กก./ลบ.ม.) ค่านี้ไม่มีหน่วย เหล็กมี SG ≈ 7.85, อลูมิเนียมมี SG ≈ 2.70, ไทเทเนียมมี SG ≈ 4.51.

เครื่องมือวิศวกรรมฟรี

เครื่องคำนวณความหนาแน่น / มวล / ปริมาตร

คำนวณหาค่าความหนาแน่น มวล หรือปริมาตร มีวัสดุให้เลือกมากกว่า 30 แบบ เครื่องคำนวณปริมาตรตามรูปทรง การตรวจสอบแรงลอยตัว และการแสดงผลหลายหน่วย.

ρ = m / V วัสดุมากกว่า 30 ชนิด ปริมาตรตามรูปทรง แรงลอยตัว

แก้สมการหาค่า

วัสดุที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

ความหนาแน่น ρ (กก./ลบ.ม.)

ปริมาตรจากรูปทรง

มวล (กิโลกรัม)

ปริมาตร (m³)

ความยาว / ด้าน a (mm)

ความกว้าง b (mm)

ความสูง / ความยาว h (mm)

รัศมีภายนอก R (mm)

รัศมีด้านใน r (mm, สำหรับแบบกลวงเท่านั้น)

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าอย่างรวดเร็ว

ผลลัพธ์

ความหนาแน่น ρ

—

มวล m

—

ปริมาตร V

—

น้ำหนัก (หลายหน่วย)

—

ความถ่วงจำเพาะ

—

แรงลอยตัวในน้ำ

—

สูตรพื้นฐาน

สูตรคำนวณปริมาตรและรูปทรง

แรงลอยตัว

วัตถุจะลอยได้ก็ต่อเมื่อ ρ_object < ρ_fluid น้ำหนักสุทธิที่จมอยู่ใต้น้ำ = m×g − ρ_fluid×V×g.

ตัวอย่างการปฏิบัติ

ตัวอย่าง — ท่อเหล็กกลวง

ที่ให้ไว้: OD=100mm, ID=80mm, Length=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 kg = 24.4 lb

น้ำหนักในน้ำ: F_b = 1000 × 0.001414 × 9.81 = 13.87 N → น้ำหนักเมื่อจมน้ำ = 95.0 N

ฐานข้อมูลความหนาแน่นของวัสดุ

วัสดุ	kg/m³	g/cm³	lb/ft³
เหล็กกล้าคาร์บอน	7,850	7.85	490
สแตนเลส 304	7,930	7.93	495
สแตนเลส 316	8,000	8.00	499
เหล็กหล่อ (สีเทา)	7,200	7.20	449
อะลูมิเนียม 6061	2,700	2.70	169
อะลูมิเนียม 7075	2,810	2.81	175
ทองแดง	8,900	8.90	556
ทองเหลือง	8,500	8.50	531
บรอนซ์	8,800	8.80	549
ไทเทเนียม	4,510	4.51	282
แมกนีเซียม	1,740	1.74	109
ระยะนำ	11,340	11.34	708
นิกเกิล	8,908	8.91	556
ทอง	19,300	19.30	1,205
เอชดีพีอี	920	0.92	57
พีวีซี	1,400	1.40	87
PTFE (เทฟลอน)	2,200	2.20	137
คอนกรีต	2,500	2.50	156
กระจก	2,200	2.20	137
ไม้โอ๊ค	600	0.60	37
น้ำ (20°C)	1,000	1.00	62.4
น้ำทะเล	1,025	1.025	64.0
น้ำมันดีเซล	870	0.87	54.3