Fémtömeg Kalkulátor - Acél, Alumínium és Réz Súlya

Fém tömegkalkulátor

A fém tömegkalkulátora a tömör fémtömb tömegét a hosszúság, a szélesség, a magasság és a fémtípus alapján határozza meg. A tömb térfogatát megszorozza a kiválasztott fém sűrűségével. Ez az eszköz 14 gyakori fémet kezel, az alumíniumtól és az acéltól az aranyig és a platináig.

A fém tömegének kiszámítása

A tömeg két dologtól függ: mekkora helyet foglal el a fém (térfogat), és milyen sűrűn helyezkednek el az atomjai (sűrűség). A lépések:

1. Mérje meg a tömb hosszúságát, szélességét és magasságát centiméterben.
2. Szorozza össze ezt a három számot a térfogat meghatározásához, köbcentiméterben (cm³).
3. Keresse ki a fém sűrűségét gramm/köbcentiméterben (g/cm³).
4. A tömeg grammban való meghatározásához szorozza meg a térfogatot a sűrűséggel.

Ha az eredmény 1000 gramm vagy több, a kalkulátor helyette kilogrammban jeleníti meg, mivel 1000 g egyenlő 1 kg-mal.

A fém tömegének képlete

A képlet:

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

ahol W a tömeg grammban, l, w és h a hosszúság, a szélesség és a magasság centiméterben, ρ (ró) pedig a sűrűség grammban köbcentiméterenként.

Ez ugyanaz, mint $W = V \times \rho$, mivel $V = l \times w \times h$, ahol V a térfogat. Ez csak téglalap alakú hasábra alkalmazható. Henger, cső vagy más alakzat esetében e lépés előtt más térfogatképletre van szükség (lásd alább a Korlátozások című részt).

A támogatott 14 fém sűrűsége

A sűrűség azt fejezi ki, hogy egy adott térfogatú anyagnak mekkora a tömege. Általában gramm/köbcentiméterben (g/cm³) adják meg. Azonos méret esetén a nagyobb sűrűségű fém tömege nagyobb.

A listán szereplő fémek közül a platina a legsűrűbb: körülbelül 7,9-szer sűrűbb az alumíniumnál, amely a legkisebb sűrűségű.

Megoldott példa

1. példa: vaskocka. Egy vaskocka minden éle 10 cm hosszú.

• Térfogat = 10 × 10 × 10 = 1000 cm³
• A vas sűrűsége = 7,87 g/cm³
• Tömeg = 1000 × 7,87 = 7870 g = 7,87 kg

2. példa: egy kis alumíniumtömb. Egy tömb méretei: 5 cm × 5 cm × 5 cm.

• Térfogat = 5 × 5 × 5 = 125 cm³
• Az alumínium sűrűsége = 2,70 g/cm³
• Tömeg = 125 × 2,70 = 337,50 g

Mivel ez az eredmény kisebb, mint 1000 g, a kalkulátor kilogramm helyett grammban jeleníti meg.

Miért nagyobb az acél tömege az alumíniuménál?

Azonos méretű tömb esetén az acél tömege körülbelül 2,9-szerese az alumíniuménak. Ez közvetlenül a sűrűségükből következik: az acél sűrűsége 7,85 g/cm³, az alumíniumé pedig 2,70 g/cm³, és 7,85 osztva 2,70-nel körülbelül 2,9. Ezért gyakoriak az alumíniumalkatrészek a repülőgépekben és a járművekben, ahol fontos a kisebb tömeg, míg az acélt ott részesítik előnyben, ahol a szilárdság és az alacsony költség fontosabb a tömegnél.

Korlátok

A kalkulátor csak téglalap alakú tömb térfogatát számítja ki. Henger, cső, gömb vagy I-gerenda tömegét közvetlenül nem tudja meghatározni. Ezen alakzatok egyikének tömegéhez először számítsa ki külön a térfogatát az alakzathoz tartozó helyes képlettel (például tömör henger esetén π × sugár² × hosszúság), majd szorozza meg az eredményt a fenti táblázatban szereplő fém sűrűségével.

A sűrűségértékek tiszta vagy szabványos minőségű fémekre vonatkoznak. A tényleges ötvözetek és gyártott termékek tömege kissé eltérhet az ezekből az értékekből következőtől, mivel a pontos összetétel beszállítónként és minőségi osztályonként változik.

Gyakran ismételt kérdések

Hogyan számítható ki a fém tömege? Szorozza meg a fém térfogatát a sűrűségével. Téglalap alakú tömb esetén a térfogat egyenlő a hosszúság, a szélesség és a magasság szorzatával.

Mekkora az acél, az alumínium és a réz sűrűsége? Az acél sűrűsége 7,85 g/cm³, az alumíniumé 2,70 g/cm³, a rézé pedig 8,96 g/cm³. A 14 fém teljes listája a fenti táblázatban található.

Milyen mértékegységeket használ a kalkulátor? A méreteket centiméterben kell megadni. Az eredmény 1000 g alatti tömegek esetén grammban, 1000 g vagy annál nagyobb tömegek esetén pedig kilogrammban jelenik meg.

Meghatározható ezzel a kalkulátorral egy cső vagy kör keresztmetszetű rúd tömege? Közvetlenül nem. Csak téglalap alakú tömb térfogatát számítja ki. Henger vagy cső esetén először számítsa ki a térfogatot a henger képletével, majd szorozza meg ezt a térfogatot a fém sűrűségével.

Miért nagyobb az acél tömege az alumíniuménál azonos méret esetén? Mert az acél sűrűsége nagyobb. A sűrűség azt mutatja meg, hogy egy adott térfogatban mekkora tömeg koncentrálódik, és az acél azonos térfogat esetén körülbelül 2,9-szer több tömeget tartalmaz, mint az alumínium.

Figyelembe veszi a kalkulátor a különböző fémminőségeket vagy ötvözeteket? Nem. Fémként egyetlen szabványos sűrűségértéket használ. Az egyes ötvözetek és minőségi osztályok kissé eltérhetnek ezektől az értékektől, ezért az eredmények ezekre az anyagokra csak becslések.