ماشین‌حساب وزن فلزات - وزن فولاد، آلومینیوم و مس

ماشین‌حساب وزن فلز

ماشین‌حساب وزن فلز، وزن یک بلوک فلزی جامد را بر اساس طول، عرض، ارتفاع و نوع فلز پیدا می‌کند. این ابزار حجم بلوک را در چگالی فلز انتخاب‌شده ضرب می‌کند. این ابزار ۱۴ فلز رایج، از آلومینیوم و فولاد گرفته تا طلا و پلاتین، را پوشش می‌دهد.

نحوه محاسبه وزن فلز

وزن به دو چیز بستگی دارد: فلز چه مقدار فضا اشغال می‌کند (حجم) و اتم‌های آن با چه تراکمی کنار هم قرار گرفته‌اند (چگالی). مراحل کار:

1. طول، عرض و ارتفاع بلوک را بر حسب سانتی‌متر اندازه بگیرید.
2. این سه عدد را در هم ضرب کنید تا حجم، بر حسب سانتی‌متر مکعب (cm³)، به دست آید.
3. چگالی فلز را بر حسب گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³) پیدا کنید.
4. حجم را در چگالی ضرب کنید تا وزن، بر حسب گرم، به دست آید.

اگر نتیجه ۱۰۰۰ گرم یا بیشتر باشد، ماشین‌حساب آن را به‌جای گرم بر حسب کیلوگرم نشان می‌دهد، زیرا ۱۰۰۰ g برابر با ۱ kg است.

فرمول وزن فلز

فرمول به این صورت است:

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

که W وزن بر حسب گرم، l، w و h به‌ترتیب طول، عرض و ارتفاع بر حسب سانتی‌متر هستند و ρ (رو) چگالی بر حسب گرم بر سانتی‌متر مکعب است.

این همان $W = V \times \rho$ است، زیرا $V = l \times w \times h$، که در آن V حجم است. این رابطه فقط برای یک بلوک مستطیلی کاربرد دارد. برای استوانه، لوله یا شکل‌های دیگر، پیش از این مرحله به فرمول حجم متفاوتی نیاز است (به بخش محدودیت‌ها در زیر مراجعه کنید).

چگالی ۱۴ فلزهای پشتیبانی‌شده

چگالی نشان می‌دهد حجم معینی از یک ماده چه‌قدر وزن دارد. این کمیت معمولاً بر حسب گرم بر سانتی‌متر مکعب (g/cm³) نوشته می‌شود. فلز چگال‌تر، برای اندازه یکسان، وزن بیشتری دارد.

پلاتین چگال‌ترین فلز این فهرست است و حدود ۷٫۹ برابر از آلومینیوم، که سبک‌ترین فلز فهرست است، چگال‌تر است.

مثال حل‌شده

مثال ۱: یک مکعب آهنی. ابعاد هر ضلع یک مکعب آهنی ۱۰ cm است.

• حجم = ۱۰ × ۱۰ × ۱۰ = ۱۰۰۰ cm³
• چگالی آهن = ۷٫۸۷ g/cm³
• وزن = ۱۰۰۰ × ۷٫۸۷ = ۷۸۷۰ g = ۷٫۸۷ kg

مثال ۲: یک بلوک کوچک آلومینیومی. ابعاد این بلوک ۵ cm × ۵ cm × ۵ cm است.

• حجم = ۵ × ۵ × ۵ = ۱۲۵ cm³
• چگالی آلومینیوم = ۲٫۷۰ g/cm³
• وزن = ۱۲۵ × ۲٫۷۰ = ۳۳۷٫۵۰ g

چون این نتیجه کمتر از ۱۰۰۰ g است، ماشین‌حساب آن را به‌جای کیلوگرم بر حسب گرم نمایش می‌دهد.

چرا فولاد از آلومینیوم سنگین‌تر است

برای بلوکی با اندازه یکسان، وزن فولاد حدود ۲٫۹ برابر وزن آلومینیوم است. این تفاوت مستقیماً از چگالی آن‌ها ناشی می‌شود: چگالی فولاد ۷٫۸۵ g/cm³ و چگالی آلومینیوم ۲٫۷۰ g/cm³ است و حاصل تقسیم ۷٫۸۵ بر ۲٫۷۰ حدود ۲٫۹ می‌شود. به همین دلیل، قطعات آلومینیومی در هواپیماها و وسایل نقلیه رایج‌اند؛ زیرا وزن کمتر اهمیت دارد، در حالی که فولاد در مواردی ترجیح داده می‌شود که استحکام و هزینه کم، مهم‌تر از وزن باشند.

محدودیت‌ها

این ماشین‌حساب فقط حجم یک بلوک مستطیلی را محاسبه می‌کند. وزن استوانه، لوله، کره یا تیرآهن I‌شکل را مستقیماً محاسبه نمی‌کند. برای محاسبه وزن یکی از این شکل‌ها، ابتدا حجم آن را جداگانه با استفاده از فرمول درست همان شکل به دست آورید؛ برای نمونه، برای یک استوانه توپر، π × شعاع² × طول. سپس نتیجه را در چگالی فلز موجود در جدول بالا ضرب کنید.

مقادیر چگالی مربوط به فلزهای خالص یا دارای گرید استاندارد هستند. آلیاژهای واقعی و محصولات ساخته‌شده ممکن است اندکی بیشتر یا کمتر از این ارقام وزن داشته باشند، زیرا ترکیب دقیق آن‌ها بر اساس تأمین‌کننده و گرید متفاوت است.

پرسش‌های متداول

چگونه وزن فلز را محاسبه می‌کنید؟ حجم فلز را در چگالی آن ضرب کنید. برای یک بلوک مستطیلی، حجم برابر است با طول ضربدر عرض ضربدر ارتفاع.

چگالی فولاد، آلومینیوم و مس چقدر است؟ چگالی فولاد ۷٫۸۵ g/cm³، آلومینیوم ۲٫۷۰ g/cm³ و مس ۸٫۹۶ g/cm³ است. فهرست کامل ۱۴ فلز در جدول بالا آمده است.

ماشین‌حساب از چه واحدهایی استفاده می‌کند؟ ابعاد بر حسب سانتی‌متر وارد می‌شوند. نتیجه برای وزن‌های کمتر از ۱۰۰۰ g بر حسب گرم و برای وزن‌های ۱۰۰۰ g یا بیشتر بر حسب کیلوگرم نمایش داده می‌شود.

آیا این ماشین‌حساب می‌تواند وزن لوله یا میله گرد را پیدا کند؟ خیر، نه به‌طور مستقیم. این ابزار فقط حجم یک بلوک مستطیلی را محاسبه می‌کند. برای استوانه یا لوله، ابتدا حجم را با فرمول استوانه محاسبه کنید و سپس آن حجم را در چگالی فلز ضرب کنید.

چرا فولاد برای اندازه یکسان از آلومینیوم سنگین‌تر است؟ زیرا فولاد چگال‌تر است. چگالی نشان می‌دهد چه مقدار جرم در حجم معینی فشرده شده است و فولاد برای حجم یکسان، حدود ۲٫۹ برابر آلومینیوم جرم بیشتری در خود جای می‌دهد.

آیا ماشین‌حساب گریدها یا آلیاژهای مختلف فلز را در نظر می‌گیرد؟ خیر. این ابزار برای هر فلز از یک مقدار چگالی استاندارد استفاده می‌کند. آلیاژها و گریدهای مشخص ممکن است اندکی با این مقادیر تفاوت داشته باشند؛ بنابراین نتایج برای این مواد تقریبی هستند.