乔纳森Osbourne

博士学位。马里兰大学
作者发表

乔纳森一个发表作者,最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

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弹性模量

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密度

乔纳森Osbourne
乔纳森Osbourne

博士学位。马里兰大学
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乔纳森一个发表作者,最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

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密度是质量的紧度。密度在数学上用质量比体积表示,在物理学上用单位kg/m^3表示。

好了,今天我们要讨论密度,密度是质量致密程度的度量。所以密度越大,我们就能在更小的体积里容纳更多的质量。因此,我们把密度定义为密度等于质量除以体积。所以如果你有一个大的质量和一个小的体积那么你就会得到一个大的密度。这里我用了符号d,但通常人们用不同的符号。这是希腊字母,几乎用来表示密度我的学生遇到的问题是它不是一个英文字母,所以它是一个希腊字母。所以他们不知道怎么写,所以我通常教学生怎么写。它是这样的,这是我们的标准小学,我们从下往上开始,在这里稍微繁荣一下。这就是密度,我将从现在开始使用这个符号因为这是物理书上常用的符号。

那么密度的单位是什么呢,当然我们在化学课上见过密度在化学课上密度被写成克每立方厘米。但这对物理学来说是个问题,因为在物理学中,我们必须一直使用SI单位。所有东西都必须用国际单位制,因此,我们要用千克每立方米。所以是千克每立方米。好了,现在把千克每立方米换算成克每立方厘米我们发现1000千克每立方米等于1克每立方厘米。所以我们在化学里看到的密度,在物理里看起来要大得多,让我们看一下这张表。我们有一堆材料空气,水,铁,铜,银,铅,金这是它们的密度。现在看空气,当然它密度太大了它的密度是1.3千克每立方米。

注意这里我得到了密度除以然后为了避免看起来很复杂的分数我把千克每立方米写成千克乘以米的负3次方当然这是一样的。这是人们使用的国际惯例。所以如果你看这里,我们有空气,然后水是1000千克每立方米,所以这意味着1立方米的水重1000千克,也就是公吨2200磅。然后是铁和铜,然后再往上,注意一下金的密度有多大,这实际上是我们通过测量密度就能很容易地判断某物是否是纯金的方法之一。它的密度如此之大,以至于很难找到比它密度更大的东西来混合它,让它看起来像。它有这样的密度。

好,我们来做一些例题,我们的第一个例题是确定30kg铅的体积。好了,我得到了密度的方程,它的密度等于质量除以体积,但这并没有告诉我体积。它告诉我密度,所以如果我想确定体积那么我需要做的就是解出这个方程v,好了,现在这种类型的方程很容易解出v因为基本上我们需要做的就是交换这两个密度等于质量除以体积因此体积等于质量除以密度。现在我们要做的就是代入数字,所以代入30kg除以密度,我不知道题目没有给出密度,但是它告诉我这是铅。从表中我知道铅的密度是11350千克每立方米。所以我们写成11350千克每立方米然后用我们可靠的计算器最后得到0.002643立方米。

使用国际单位制的好处是我们真的不用担心单位除了在问题开始的时候确保所有的东西都是国际单位制。这是一个体积,那么它的体积是多少?它的单位是立方米,所以我们甚至不用考虑它。这是国际单位制的一个很好的性质好,我们来看下一个。我们来确定75立方厘米黄金的质量,这个问题有点棘手,因为它给出的体积单位是立方厘米,不是国际单位制单位。所以作为优秀的物理学家,我们必须从把体积转换成SI系统开始。体积等于75立方厘米,单位是立方米。一厘米等于10的- 2次方米我把它立方,所以得到75乘以10的- 6次方立方米。所以现在我想要质量,好吧,我们有密度等于质量除以体积我们可以解出质量,写出质量等于密度乘以体积。这是黄金,所以它的密度是19300千克每立方米,我们用75乘以10的- 6次方立方米这还是用我们可靠的计算器得到1.4475。

单位是什么?它是质量,因为我们用的是国际单位制,我们用的是国际单位制,所以它是千克。现在我就让我的学生把答案留到这里但是如果你们的物理老师对数字很挑剔那我们就得稍微改一下。体积有2位有效数字密度有3位有效数字因为它是19300。这意味着答案中只有2位有效数字,这就是密度。

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