Как найти массу аллюминия

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.

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.