Калкулатор за тегло на метали - Стомана, Алуминий и Мед

Калкулатор за тегло на метали

Калкулаторът за тегло на метали изчислява теглото на плътен метален блок по неговите дължина, ширина, височина и вид метал. Той умножава обема на блока по плътността на избрания метал. Инструментът обхваща 14 широко използвани метала — от алуминий и стомана до злато и платина.

Как се изчислява теглото на метал

Теглото зависи от две неща: колко пространство заема металът (обем) и колко плътно са подредени атомите му (плътност). Стъпките са:

1. Измерете дължината, ширината и височината на блока в сантиметри.
2. Умножете тези три числа, за да получите обема в кубични сантиметри (cm³).
3. Проверете плътността на метала в грамове на кубичен сантиметър (g/cm³).
4. Умножете обема по плътността, за да получите теглото в грамове.

Ако резултатът е 1000 грама или повече, калкулаторът го показва в килограми, тъй като 1000 g се равнява на 1 kg.

Формула за тегло на метал

Формулата е:

$W = l \times w \times h \times \rho$

където W е теглото в грамове, l, w и h са дължината, ширината и височината в сантиметри, а ρ (ро) е плътността в грамове на кубичен сантиметър.

Това е същото като $W = V \times \rho$, тъй като $V = l \times w \times h$, където V е обемът. Това се прилага само за правоъгълен блок. За цилиндър, тръба или друга форма първо е необходима различна формула за обем (вж. „Ограничения“ по-долу).

Плътности на 14-те поддържани метала

Плътността показва колко тежи даден обем от материал. Обикновено се изразява в грамове на кубичен сантиметър (g/cm³). По-плътният метал тежи повече при еднакъв размер.

Платината е най-плътният метал в списъка — около 7,9 пъти по-плътна от алуминия, който е най-лекият.

Пример с решение

Пример 1: железен куб. Куб от желязо има дължина на всяка страна 10 cm.

• Обем = 10 × 10 × 10 = 1000 см³
• Плътност на желязото = 7,87 г/см³
• Тегло = 1000 × 7,87 = 7870 g = 7,87 kg

Пример 2: малък алуминиев блок. Размерите на блока са 5 cm × 5 cm × 5 cm.

• Обем = 5 × 5 × 5 = 125 см³
• Плътност на алуминия = 2,70 г/см³
• Тегло = 125 × 2,70 = 337,50 g

Тъй като този резултат е под 1000 g, калкулаторът го показва в грамове, а не в килограми.

Защо стоманата тежи повече от алуминия

При блок с еднакъв размер стоманата тежи около 2,9 пъти повече от алуминия. Това произтича пряко от плътностите им: плътността на стоманата е 7,85 г/см³, а на алуминия — 2,70 г/см³, и 7,85, разделено на 2,70, е приблизително 2,9. Затова алуминиевите части са широко използвани в самолети и превозни средства, където по-ниското тегло е важно, докато стоманата се предпочита там, където здравината и ниската цена са по-важни от теглото.

Ограничения

Калкулаторът изчислява само обема на правоъгълен блок. Той не може директно да определи теглото на цилиндър, тръба, сфера или I-образна греда. За да определите теглото на такава форма, първо изчислете обема ѝ отделно, като използвате правилната формула за съответната форма (например π × радиус² × дължина за плътен цилиндър), след което умножете резултата по плътността на метала от таблицата по-горе.

Посочените стойности за плътност се отнасят за чисти метали или метали със стандартен клас. Реалните сплави и произведените изделия могат да тежат малко повече или по-малко от посоченото, тъй като точният състав варира според доставчика и класа.

Често задавани въпроси

Как се изчислява теглото на метал? Умножете обема на метала по неговата плътност. При правоъгълен блок обемът е равен на дължината, умножена по ширината и височината.

Каква е плътността на стоманата, алуминия и медта? Плътността на стоманата е 7,85 г/см³, на алуминия — 2,70 г/см³, а на медта — 8,96 г/см³. Пълният списък на 14-те метала е в таблицата по-горе.

Какви мерни единици използва калкулаторът? Размерите се въвеждат в сантиметри. Резултатът се показва в грамове за тегло под 1000 g и в килограми за тегло от 1000 g нагоре.

Може ли този калкулатор да изчисли теглото на тръба или кръгъл прът? Не директно. Той изчислява само обема на правоъгълен блок. За цилиндър или тръба първо изчислете обема с формула за цилиндър, след което умножете този обем по плътността на метала.

Защо стоманата е по-тежка от алуминия при еднакъв размер? Защото стоманата е по-плътна. Плътността измерва колко маса е съсредоточена в даден обем, а при еднакъв обем в стоманата е съсредоточена около 2,9 пъти повече маса, отколкото в алуминия.

Отчита ли калкулаторът различните класове метали или сплави? Не. Той използва една стандартна стойност за плътност за всеки метал. Конкретните сплави и класове могат леко да се различават от тези стойности, затова резултатите за такива материали са приблизителни.