כוח משיכה ספציפי: כאשר כוח הכובד עצמו אינו מספיק מספיק

כוח הכובד הספציפי של חומר הוא היחס שלו צפיפות לחומר ייחוס שצוין. יחס זה הוא מספר טהור, ללא יחידות.

אם יחס הכובד הספציפי לחומר נתון הוא פחות מ -1, פירוש הדבר שהחומר יצוף בחומר הייחוס. כאשר יחס הכובד הספציפי לחומר נתון גדול מ- 1, פירוש הדבר שהחומר ישקע בחומר הייחוס.

זה קשור למושג הציפה. הקרחון צף באוקיאנוס (כמו בתמונה) מכיוון שכוחו הספציפי בהתייחס למים הוא פחות מ -1.

זה עולה לעומת התופעה השוקעת היא הסיבה לכך שהמונח "כוח משיכה ספציפי" מיושם, אם כי כוח המשיכה עצמו אינו ממלא תפקיד משמעותי בתהליך זה. אפילו באופן שונה מהותית שדה כבידהיחסי הצפיפות יהיו ללא שינוי. מסיבה זו עדיף היה להחיל את המונח "צפיפות יחסית" בין שני חומרים, אך מסיבות היסטוריות, המונח "כוח משיכה ספציפי" נתקע סביבו.

לגבי נוזלים, חומר ההתייחסות הוא בדרך כלל המים, עם צפיפות של 1.00 על 10³ ק"ג / מ³ ב -4 מעלות צלזיוס (הטמפרטורה הצפופה ביותר במים), המשמשים לקביעת האם הנוזל ישקע או יצוף במים. בשיעורי בית, בדרך כלל משערים כי זהו חומר ההתייחסות בעבודה עם נוזלים.

בגזים, חומר ההתייחסות הוא בדרך כלל אוויר רגיל בטמפרטורת החדר, שיש לו צפיפות של כ -1.20 ק"ג / מ

כוח הכבידה הספציפי (SG) הוא יחס של צפיפות חומר המעניין (ρ_אני) לצפיפות חומר ההתייחסות (ρ_r). (הערה: הסמל היווני rho, ρ, משמש בדרך כלל לייצוג צפיפות.) ניתן לקבוע באמצעות הנוסחה הבאה:

SG = ρ_אני ÷ ρ_r = ρ_אני / ρ_r

כעת, בהתחשב בכך שהצפיפות מחושבת מ מסה ונפח דרך המשוואה ρ = M/V, פירוש הדבר שאם לקחת שני חומרים באותו נפח, ניתן היה לכתוב מחדש את ה- SG ביחס למסות האישיות שלהם:

SG = ρ_אני / ρ_r

SG = M_אני/ V / M_r/ V

SG = M_אני / M_r

וגם, מאז המשקל W = מ"ג, שמוביל לנוסחה שנכתבת כיחס בין המשקלות:

SG = M_אני / M_r

SG = M_אניז / M_rז

SG = W_אני / W_r

חשוב לזכור שמשוואה זו עובדת רק עם ההנחה המוקדמת שלנו שהנפח של השניים החומרים שווים, ולכן כשמדברים על המשקלים של שני החומרים במשוואה האחרונה הזו, זה המשקל של כרכים שווים משני החומרים.

אז אם היינו רוצים לגלות את כוח הכובד הספציפי של אתנול למים, ואנחנו יודעים את המשקל של אחד גלון מים, אז נצטרך לדעת את המשקל של גלון אתנול אחד כדי להשלים את חישוב. או, לסירוגין, אם היינו יודעים את הכובד הספציפי של אתנול למים, ונדע את המשקל של גלון מים אחד, נוכל להשתמש בנוסחה האחרונה הזו כדי למצוא את המשקל של גלון אחד של אתנול. (וידיעתנו, נוכל להשתמש בו כדי למצוא את המשקל של נפח אחר של אתנול על ידי המרה. אלה סוגים של טריקים שאתה עשוי למצוא בין בעיות שיעורי בית המשלבות מושגים אלה.)

כוח הכבידה הספציפי הוא מושג המופיע במגוון יישומים תעשייתיים, במיוחד כאשר הוא נוגע לדינמיקת נוזלים. לדוגמה, אם אי פעם הובאת את המכונית שלך לשירות והמכונאי הראה לך כמה כדורי פלסטיק קטנים צפו בנוזל ההולכה שלך, ראית כוח משיכה ספציפי בפעולה.

בהתאם ליישום הספציפי המדובר, תעשיות אלה עשויות להשתמש במושג עם חומר ייחוס שונה מאשר מים או אוויר. ההנחות הקודמות חלו רק על שיעורי בית. כשאתם עובדים על פרויקט אמיתי, עליכם לדעת בוודאות מה הכוח הספציפי שלכם בהתייחסו אליו, ואסור לכם להניח הנחות לגביו.