Калькулятор веса металлов - Вес стали, алюминия и меди

Калькулятор массы металла

Калькулятор массы металла определяет массу цельного металлического блока по его длине, ширине, высоте и типу металла. Он умножает объём блока на плотность выбранного металла. Этот инструмент охватывает 14 распространённых металлов — от алюминия и стали до золота и платины.

Как рассчитать массу металла

Масса зависит от двух факторов: объёма, который занимает металл, и плотности — того, насколько плотно упакованы его атомы. Порядок действий:

1. Измерьте длину, ширину и высоту блока в сантиметрах.
2. Перемножьте эти три числа, чтобы получить объём в кубических сантиметрах (см³).
3. Найдите плотность металла в граммах на кубический сантиметр (г/см³).
4. Умножьте объём на плотность, чтобы получить массу в граммах.

Если результат составляет 1000 граммов или больше, калькулятор показывает его в килограммах, поскольку 1000 г равно 1 кг.

Формула расчёта массы металла

Формула:

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

где W — масса в граммах, l, w и h — длина, ширина и высота в сантиметрах, а ρ (ро) — плотность в граммах на кубический сантиметр.

Это то же самое, что $W = V \times \rho$, поскольку $V = l \times w \times h$, где V — объём. Формула применима только к прямоугольному блоку. Для цилиндра, трубы или другой формы перед этим этапом требуется использовать другую формулу объёма (см. раздел «Ограничения» ниже).

Плотности 14 поддерживаемых металлов

Плотность показывает, сколько весит заданный объём материала. Обычно её выражают в граммах на кубический сантиметр (г/см³). Более плотный металл при одинаковом размере весит больше.

Платина — самый плотный металл в списке: её плотность примерно в 7,9 раза выше, чем у алюминия, самого лёгкого металла в списке.

Пример расчёта

Пример 1: железный куб. Куб из железа имеет длину каждой стороны 10 см.

• Объём = 10 × 10 × 10 = 1000 см³
• Плотность железа = 7,87 г/см³
• Масса = 1000 × 7,87 = 7870 г = 7,87 кг

Пример 2: небольшой алюминиевый блок. Размеры блока: 5 см × 5 см × 5 см.

• Объём = 5 × 5 × 5 = 125 см³
• Плотность алюминия = 2,70 г/см³
• Масса = 125 × 2,70 = 337,50 г

Поскольку этот результат меньше 1000 г, калькулятор показывает его в граммах, а не в килограммах.

Почему сталь тяжелее алюминия

При одинаковом размере блока сталь весит примерно в 2,9 раза больше алюминия. Это непосредственно следует из их плотности: плотность стали составляет 7,85 г/см³, а алюминия — 2,70 г/см³; частное от деления 7,85 на 2,70 равно примерно 2,9. Поэтому алюминиевые детали широко применяются в самолётах и транспортных средствах, где важна меньшая масса, а сталь предпочитают там, где прочность и низкая стоимость важнее массы.

Ограничения

Калькулятор вычисляет объём только прямоугольного блока. Он не может напрямую определить массу цилиндра, трубы, шара или двутавровой балки. Чтобы рассчитать массу такой формы, сначала отдельно вычислите её объём по соответствующей формуле (например, π × радиус² × длина для сплошного цилиндра), а затем умножьте полученный результат на плотность металла из приведённой выше таблицы.

Значения плотности приведены для чистых металлов или металлов стандартных марок. Реальные сплавы и изготовленные изделия могут весить немного больше или меньше, чем следует из этих значений, поскольку точный состав зависит от поставщика и марки.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать массу металла? Умножьте объём металла на его плотность. Для прямоугольного блока объём равен произведению длины, ширины и высоты.

Какова плотность стали, алюминия и меди? Плотность стали составляет 7,85 г/см³, алюминия — 2,70 г/см³, а меди — 8,96 г/см³. Полный список из 14 металлов приведён в таблице выше.

Какие единицы измерения использует калькулятор? Размеры вводятся в сантиметрах. Результат отображается в граммах для массы менее 1000 г и в килограммах для массы 1000 г или больше.

Может ли этот калькулятор определить массу трубы или круглого прутка? Нет, не напрямую. Он вычисляет объём только прямоугольного блока. Для цилиндра или трубы сначала вычислите объём по формуле для цилиндра, а затем умножьте этот объём на плотность металла.

Почему сталь тяжелее алюминия при одинаковом размере? Потому что сталь плотнее. Плотность показывает, какая масса содержится в заданном объёме, и при одинаковом объёме в стали содержится примерно в 2,9 раза больше массы, чем в алюминии.

Учитывает ли калькулятор различные марки металлов или сплавы? Нет. Для каждого металла используется одно стандартное значение плотности. Конкретные сплавы и марки могут немного отличаться от этих значений, поэтому результаты для таких материалов являются приблизительными.