Kalkulator Wagi Metali - Waga Stali, Aluminium i Miedzi

Kalkulator masy metalu

Kalkulator masy metalu oblicza masę litego bloku metalu na podstawie jego długości, szerokości, wysokości i rodzaju metalu. Mnoży objętość bloku przez gęstość wybranego metalu. Narzędzie obejmuje 14 popularnych metali — od aluminium i stali po złoto i platynę.

Jak obliczyć masę metalu

Masa zależy od dwóch czynników: od tego, jaką przestrzeń zajmuje metal (objętość), oraz od tego, jak ściśle upakowane są jego atomy (gęstość). Obliczenia przebiegają następująco:

1. Zmierz długość, szerokość i wysokość bloku w centymetrach.
2. Pomnóż te trzy liczby, aby otrzymać objętość w centymetrach sześciennych (cm³).
3. Sprawdź gęstość metalu w gramach na centymetr sześcienny (g/cm³).
4. Pomnóż objętość przez gęstość, aby otrzymać masę w gramach.

Jeśli wynik wynosi 1000 gramów lub więcej, kalkulator wyświetla go w kilogramach, ponieważ 1000 g równa się 1 kg.

Wzór na masę metalu

Wzór jest następujący:

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

gdzie W oznacza masę w gramach, l, w i h oznaczają odpowiednio długość, szerokość i wysokość w centymetrach, a ρ (rho) oznacza gęstość w gramach na centymetr sześcienny.

Jest to równoważne wzorowi $W = V \times \rho$, ponieważ $V = l \times w \times h$, gdzie V oznacza objętość. Wzór ten ma zastosowanie wyłącznie do bloku prostokątnego. W przypadku walca, rury lub innego kształtu przed tym etapem trzeba zastosować inny wzór na objętość (zob. poniżej, sekcja „Ograniczenia”).

Gęstości 14 obsługiwanych metali

Gęstość określa, ile waży dana objętość materiału. Zwykle wyraża się ją w gramach na centymetr sześcienny (g/cm³). Gęstszy metal waży więcej przy takim samym rozmiarze.

Platyna jest najgęstszym metalem na liście — jej gęstość jest około 7,9 razy większa niż gęstość aluminium, najlżejszego metalu na liście.

Przykład obliczeniowy

Przykład 1: sześcian żelazny. Sześcian z żelaza ma po 10 cm długości z każdej strony.

• Objętość = 10 × 10 × 10 = 1000 cm³
• Gęstość żelaza = 7,87 g/cm³
• Masa = 1000 × 7,87 = 7870 g = 7,87 kg

Przykład 2: mały blok aluminiowy. Blok ma wymiary 5 cm × 5 cm × 5 cm.

• Objętość = 5 × 5 × 5 = 125 cm³
• Gęstość aluminium = 2,70 g/cm³
• Masa = 125 × 2,70 = 337,50 g

Ponieważ wynik jest mniejszy niż 1000 g, kalkulator wyświetla go w gramach, a nie w kilogramach.

Dlaczego stal waży więcej niż aluminium

Przy takim samym rozmiarze bloku stal waży około 2,9 razy więcej niż aluminium. Wynika to bezpośrednio z ich gęstości: gęstość stali wynosi 7,85 g/cm³, a aluminium 2,70 g/cm³, zaś iloraz 7,85 i 2,70 wynosi około 2,9. Dlatego części aluminiowe są często stosowane w samolotach i pojazdach, w których mniejsza masa ma znaczenie, natomiast stal wybiera się tam, gdzie ważniejsze od masy są wytrzymałość i niski koszt.

Ograniczenia

Kalkulator oblicza wyłącznie objętość bloku prostokątnego. Nie potrafi bezpośrednio wyznaczyć masy walca, rury, kuli ani dwuteownika. Aby obliczyć masę jednego z tych kształtów, najpierw oblicz jego objętość osobno, korzystając z właściwego wzoru dla danego kształtu (na przykład π × promień² × długość dla litego walca), a następnie pomnóż wynik przez gęstość metalu z powyższej tabeli.

Podane wartości gęstości dotyczą metali czystych lub o standardowej klasie jakości. Rzeczywiste stopy i wyroby mogą ważyć nieco więcej lub mniej, niż wynikałoby z tych wartości, ponieważ dokładny skład różni się w zależności od dostawcy i klasy materiału.

Często zadawane pytania

Jak obliczyć masę metalu? Pomnóż objętość metalu przez jego gęstość. W przypadku bloku prostokątnego objętość jest równa iloczynowi długości, szerokości i wysokości.

Jaka jest gęstość stali, aluminium i miedzi? Gęstość stali wynosi 7,85 g/cm³, aluminium 2,70 g/cm³, a miedzi 8,96 g/cm³. Pełna lista 14 metali znajduje się w powyższej tabeli.

Jakich jednostek używa kalkulator? Wymiary wprowadza się w centymetrach. Wynik jest wyświetlany w gramach dla mas mniejszych niż 1000 g, a w kilogramach dla mas wynoszących 1000 g lub więcej.

Czy ten kalkulator może obliczyć masę rury lub pręta okrągłego? Nie bezpośrednio. Oblicza on wyłącznie objętość bloku prostokątnego. W przypadku walca lub rury najpierw oblicz objętość za pomocą wzoru na objętość walca, a następnie pomnóż ją przez gęstość metalu.

Dlaczego stal jest cięższa od aluminium przy takim samym rozmiarze? Ponieważ stal ma większą gęstość. Gęstość określa, ile masy mieści się w danej objętości, a stal zawiera w tej samej objętości około 2,9 razy więcej masy niż aluminium.

Czy kalkulator uwzględnia różne klasy jakości metali lub stopy? Nie. Dla każdego metalu stosuje jedną standardową wartość gęstości. Konkretne stopy i klasy jakości mogą nieznacznie różnić się od tych wartości, dlatego wyniki dla takich materiałów są wartościami przybliżonymi.