เครื่องคำนวณน้ำหนักโลหะ - น้ำหนักเหล็ก อลูมิเนียม และทองแดง

เครื่องคำนวณน้ำหนักโลหะ

เครื่องคำนวณน้ำหนักโลหะใช้หาน้ำหนักของก้อนโลหะแข็งจากความยาว ความกว้าง ความสูง และชนิดของโลหะ โดยคูณปริมาตรของก้อนโลหะด้วยความหนาแน่นของโลหะที่เลือก เครื่องมือนี้รองรับโลหะทั่วไป 14 ชนิด ตั้งแต่อะลูมิเนียมและเหล็กไปจนถึงทองคำและแพลทินัม

วิธีคำนวณน้ำหนักโลหะ

น้ำหนักขึ้นอยู่กับสองสิ่ง ได้แก่ พื้นที่ที่โลหะกินปริมาตร (ปริมาตร) และการอัดแน่นของอะตอม (ความหนาแน่น) ขั้นตอนมีดังนี้:

1. วัดความยาว ความกว้าง และความสูงของก้อนโลหะเป็นเซนติเมตร
2. คูณตัวเลขทั้งสามค่าเพื่อหาปริมาตรเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร (cm³)
3. ดูค่าความหนาแน่นของโลหะเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm³)
4. คูณปริมาตรด้วยความหนาแน่นเพื่อหาน้ำหนักเป็นกรัม

หากผลลัพธ์มีค่า 1000 กรัมขึ้นไป เครื่องคำนวณจะแสดงผลเป็นกิโลกรัมแทน เนื่องจาก 1000 ก. เท่ากับ 1 กก.

สูตรคำนวณน้ำหนักโลหะ

สูตรคือ:

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

โดยที่ W คือน้ำหนักเป็นกรัม l, w และ h คือความยาว ความกว้าง และความสูงเป็นเซนติเมตร และ ρ (โร) คือความหนาแน่นเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร

ซึ่งเทียบเท่ากับ $W = V \times \rho$ เนื่องจาก $V = l \times w \times h$ โดยที่ V คือปริมาตร สูตรนี้ใช้ได้เฉพาะกับแท่งทรงสี่เหลี่ยมมุมฉากเท่านั้น ทรงกระบอก ท่อ หรือรูปทรงอื่นต้องใช้สูตรคำนวณปริมาตรที่แตกต่างกันก่อนขั้นตอนนี้ (ดูหัวข้อข้อจำกัดด้านล่าง)

ค่าความหนาแน่นของโลหะที่รองรับ 14 ชนิด

ความหนาแน่นคือค่าน้ำหนักของวัสดุในปริมาตรที่กำหนด โดยทั่วไปเขียนเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm³) โลหะที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมีน้ำหนักมากกว่าเมื่อมีขนาดเท่ากัน

แพลทินัมเป็นโลหะที่มีความหนาแน่นมากที่สุดในรายการ โดยมีความหนาแน่นมากกว่าอะลูมิเนียมซึ่งมีน้ำหนักเบาที่สุดประมาณ 7.9 เท่า

ตัวอย่างพร้อมวิธีทำ

ตัวอย่าง 1: ลูกบาศก์เหล็ก ลูกบาศก์เหล็กมีความยาวแต่ละด้าน 10 ซม.

• ปริมาตร = 10 × 10 × 10 = 1000 cm³
• ความหนาแน่นของเหล็ก = 7.87 g/cm³
• น้ำหนัก = 1000 × 7.87 = 7870 ก. = 7.87 กก.

ตัวอย่าง 2: ก้อนอะลูมิเนียมขนาดเล็ก ก้อนโลหะมีขนาด 5 ซม. × 5 ซม. × 5 ซม.

• ปริมาตร = 5 × 5 × 5 = 125 cm³
• ความหนาแน่นของอะลูมิเนียม = 2.70 g/cm³
• น้ำหนัก = 125 × 2.70 = 337.50 ก.

เนื่องจากผลลัพธ์นี้น้อยกว่า 1000 ก. เครื่องคำนวณจึงแสดงผลเป็นกรัมแทนกิโลกรัม

เหตุใดเหล็กจึงมีน้ำหนักมากกว่าอะลูมิเนียม

สำหรับก้อนโลหะที่มีขนาดเท่ากัน เหล็กมีน้ำหนักมากกว่าอะลูมิเนียมประมาณ 2.9 เท่า ซึ่งเป็นผลโดยตรงจากค่าความหนาแน่นของโลหะทั้งสองชนิด เหล็กมีความหนาแน่น 7.85 g/cm³ ส่วนอะลูมิเนียมมีความหนาแน่น 2.70 g/cm³ และ 7.85 หารด้วย 2.70 มีค่าประมาณ 2.9 ด้วยเหตุนี้ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมจึงพบได้ทั่วไปในอากาศยานและยานพาหนะ ซึ่งน้ำหนักที่น้อยกว่ามีความสำคัญ ขณะที่เหล็กเป็นวัสดุที่นิยมใช้เมื่อความแข็งแรงและต้นทุนต่ำมีความสำคัญมากกว่าน้ำหนัก

ข้อจำกัด

เครื่องคำนวณนี้คำนวณได้เฉพาะปริมาตรของก้อนทรงสี่เหลี่ยมมุมฉากเท่านั้น ไม่สามารถคำนวณน้ำหนักของทรงกระบอก ท่อ ทรงกลม หรือเหล็กรูปพรรณไอบีมได้โดยตรง หากต้องการหาน้ำหนักของรูปทรงเหล่านี้ ให้คำนวณปริมาตรแยกต่างหากโดยใช้สูตรที่ถูกต้องสำหรับรูปทรงนั้น เช่น π × รัศมี² × ความยาว สำหรับทรงกระบอกตัน จากนั้นนำผลลัพธ์ไปคูณด้วยความหนาแน่นของโลหะจากตารางด้านบน

ค่าความหนาแน่นใช้สำหรับโลหะบริสุทธิ์หรือโลหะเกรดมาตรฐาน โลหะผสมและผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจริงอาจมีน้ำหนักมากกว่าหรือน้อยกว่าตัวเลขเหล่านี้เล็กน้อย เนื่องจากองค์ประกอบที่แน่นอนแตกต่างกันไปตามผู้จัดจำหน่ายและเกรด

คำถามที่พบบ่อย

คำนวณน้ำหนักโลหะอย่างไร คูณปริมาตรของโลหะด้วยความหนาแน่น สำหรับก้อนทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก ปริมาตรเท่ากับความยาวคูณความกว้างคูณความสูง

เหล็ก อะลูมิเนียม และทองแดงมีความหนาแน่นเท่าใด เหล็กมีความหนาแน่น 7.85 g/cm³ อะลูมิเนียมมีความหนาแน่น 2.70 g/cm³ และทองแดงมีความหนาแน่น 8.96 g/cm³ รายการโลหะทั้ง 14 ชนิดแสดงอยู่ในตารางด้านบน

เครื่องคำนวณใช้หน่วยใด ป้อนขนาดเป็นเซนติเมตร ผลลัพธ์จะแสดงเป็นกรัมสำหรับน้ำหนักต่ำกว่า 1000 ก. และเป็นกิโลกรัมสำหรับน้ำหนัก 1000 ก. ขึ้นไป

เครื่องคำนวณนี้หาน้ำหนักของท่อหรือเหล็กเส้นกลมได้หรือไม่ ไม่สามารถหาได้โดยตรง เครื่องคำนวณนี้คำนวณปริมาตรได้เฉพาะก้อนทรงสี่เหลี่ยมมุมฉาก สำหรับทรงกระบอกหรือท่อ ให้คำนวณปริมาตรด้วยสูตรทรงกระบอกก่อน จากนั้นคูณปริมาตรดังกล่าวด้วยค่าความหนาแน่นของโลหะ

เหตุใดเหล็กจึงหนักกว่าอะลูมิเนียมเมื่อมีขนาดเท่ากัน เพราะเหล็กมีความหนาแน่นมากกว่า ความหนาแน่นเป็นค่าที่บอกว่ามวลถูกอัดแน่นอยู่ในปริมาตรที่กำหนดมากเพียงใด และเหล็กมีมวลอัดแน่นอยู่มากกว่าอะลูมิเนียมประมาณ 2.9 เท่าในปริมาตรที่เท่ากัน

เครื่องคำนวณคำนึงถึงเกรดหรือโลหะผสมที่แตกต่างกันหรือไม่ ไม่ เครื่องคำนวณใช้ค่าความหนาแน่นมาตรฐานหนึ่งค่าต่อโลหะแต่ละชนิด โลหะผสมและเกรดเฉพาะอาจมีค่าแตกต่างจากตัวเลขเหล่านี้เล็กน้อย ดังนั้นผลลัพธ์สำหรับวัสดุเหล่านั้นจึงเป็นค่าประมาณ