เครื่องคำนวณน้ำหนักแผ่นเหล็ก - รวดเร็วและแม่นยำ

เครื่องคำนวณน้ำหนักแผ่นเหล็ก

เครื่องคำนวณน้ำหนักแผ่นเหล็กหาน้ำหนักของแผ่นเหล็กแบนจากความยาว ความกว้าง และความหนา โดยคูณปริมาตรของแผ่นเหล็กด้วยความหนาแน่นของเหล็ก ผลลัพธ์สามารถแสดงเป็นกรัม กิโลกรัม หรือเมตริกตัน

การรู้น้ำหนักของแผ่นเหล็กมีความสำคัญก่อนการสั่งซื้อ ยก หรือขนส่ง เพราะเหล็กมักขายตามน้ำหนัก เครนและรถบรรทุกมีขีดจำกัดน้ำหนัก และฐานรากของโครงสร้างต้องรับน้ำหนักของชิ้นส่วนเหล็กทุกชิ้นที่วางอยู่บนนั้น

สูตรคำนวณน้ำหนักแผ่นเหล็ก

แผ่นเหล็กมีลักษณะเป็นแท่งสี่เหลี่ยม ดังนั้นปริมาตรของมันคือความยาวคูณความกว้างคูณความหนา น้ำหนักคือปริมาตรคูณความหนาแน่น

$\text{Weight} = \text{Length} \times \text{Width} \times \text{Thickness} \times \text{Density}$

เครื่องคำนวณใช้ค่า 7.85 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm³) เป็นความหนาแน่นของเหล็ก ซึ่งเป็นค่ามาตรฐานของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (mild steel) เหล็กโครงสร้างที่พบได้ทั่วไปที่สุด ค่านี้เท่ากับ 7,850 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

ต้องแปลงทั้งสามมิติให้เป็นหน่วยเดียวกัน โดยทั่วไปคือเซนติเมตร ก่อนคูณเข้าด้วยกัน เครื่องคำนวณทำขั้นตอนนี้ให้โดยอัตโนมัติ

• 1 เมตร (m) = 100 เซนติเมตร (cm) = 1,000 มิลลิเมตร (mm)
• 1 กิโลกรัม (kg) = 1,000 กรัม (g)
• 1 เมตริกตัน = 1,000 กิโลกรัม (kg) = 1,000,000 กรัม (g)

วิธีคำนวณน้ำหนักแผ่นเหล็ก

1. ป้อนความยาว ความกว้าง และความหนาของแผ่นเหล็ก
2. เลือกหน่วยของแต่ละค่า มิลลิเมตร เซนติเมตร หรือเมตร
3. เลือกหน่วยน้ำหนักสำหรับคำตอบ กรัม กิโลกรัม หรือเมตริกตัน
4. อ่านค่าน้ำหนัก ปุ่มคัดลอกจะส่งตัวเลขไปยังคลิปบอร์ด

ภาพวาดตามมาตราส่วนของแผ่นเหล็กจะปรากฏด้านล่างผลลัพธ์ ขอบสองด้านในระนาบของภาพยังคงสัดส่วนความยาวต่อความกว้างที่แท้จริง ไม่ว่าจะเลือกหน่วยใดก็ตาม ส่วนแท่งความหนาถูกวาดโดยไม่ได้สัดส่วนตามความตั้งใจ เนื่องจากแผ่นเหล็กจริงบางกว่าความกว้างมาก

ตัวอย่างการคำนวณ

สมมติแผ่นเหล็กยาว 100 ซม. กว้าง 100 ซม. และหนา 1 ซม.

$\text{Volume} = 100 \times 100 \times 1 = 10{,}000 \text{ cm}^3$ $\text{Weight} = 10{,}000 \text{ cm}^3 \times 7.85 \text{ g/cm}^3 = 78{,}500 \text{ g} = 78.5 \text{ kg}$

แผ่นเหล็กนี้มีน้ำหนัก 78.5 กก.

ตัวอย่างที่สองที่ใช้หน่วยผสมกัน

สมมติแผ่นเหล็กยาว 2 ม. กว้าง 1.5 ม. และหนา 5 มม. เมื่อแปลงเป็นเซนติเมตรจะได้ 200 ซม. 150 ซม. และ 0.5 ซม.

$\text{Volume} = 200 \times 150 \times 0.5 = 15{,}000 \text{ cm}^3$ $\text{Weight} = 15{,}000 \text{ cm}^3 \times 7.85 \text{ g/cm}^3 = 117{,}750 \text{ g} = 117.75 \text{ kg}$

แผ่นเหล็กนี้มีน้ำหนัก 117.75 กก.

ความหนาแน่นของเหล็กและโลหะชนิดต่าง ๆ ที่พบได้ทั่วไป

น้ำหนักแปรผันตรงกับความหนาแน่น ดังนั้นค่าความหนาแน่นที่ถูกต้องจึงมีความสำคัญ เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเป็นค่าเริ่มต้น สำหรับโลหะผสมชนิดอื่น ให้แทนที่ค่า 7.85 ด้วยค่าด้านล่างแล้วคำนวณคูณใหม่

สำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม สามารถปรับผลลัพธ์ของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำได้โดยคูณด้วย 8.00 ÷ 7.85 หรือประมาณ 1.02

เหตุใดจึงต้องคำนวณน้ำหนักแผ่นเหล็ก

วิศวกรใช้น้ำหนักแผ่นเหล็กเพื่อตรวจสอบว่าฐานรากหรือเครนสามารถรับน้ำหนักได้หรือไม่ ผู้ผลิตชิ้นงานใช้ค่านี้เพื่อสั่งซื้อเหล็กในปริมาณที่ถูกต้องและตั้งราคางาน เนื่องจากเหล็กมักขายตามน้ำหนัก ผู้ขนส่งใช้ค่านี้เพื่อวางแผนบรรทุกของรถบรรทุกและอยู่ภายใต้ขีดจำกัดทางกฎหมายบนท้องถนน ผู้ที่เชื่อมหรือสร้างชิ้นงานจากแผ่นเหล็กที่บ้านก็ต้องรู้ค่านี้เพื่อให้แน่ใจว่าตนเองหรือยานพาหนะสามารถเคลื่อนย้ายมันได้อย่างปลอดภัย

ความแม่นยำของผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของมิติที่ป้อนเข้าไป แผ่นเหล็กจริงมีค่าความคลาดเคลื่อนจากการผลิต ดังนั้นความหนาจริงของแผ่นเหล็กอาจแตกต่างจากขนาดที่ระบุไว้เล็กน้อย การวัดแผ่นเหล็กหลายจุดแล้วหาค่าเฉลี่ยความหนาจะให้น้ำหนักที่น่าเชื่อถือกว่าการวัดเพียงจุดเดียว

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องคำนวณนี้ใช้ความหนาแน่นเท่าไร 7.85 g/cm³ ซึ่งเป็นค่ามาตรฐานของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

เหล็กหนา 1 มม. หนักเท่าไรต่อตารางเมตร แผ่นเหล็กขนาด 1 ม. × 1 ม. หนา 1 มม. มีปริมาตร 1,000 cm³ จึงมีน้ำหนัก 1,000 × 7.85 g = 7,850 g หรือ 7.85 กก. ต่อตารางเมตร

คำว่า "ตัน" ที่นี่หมายถึงเมตริกตันหรือตันสั้นของสหรัฐฯ หมายถึงเมตริกตัน หรือที่เรียกว่า tonne เมตริกตันหนึ่งเท่ากับ 1,000 กก. หรือ 1,000,000 กรัม ส่วนตันสั้นของสหรัฐฯ มีขนาดเล็กกว่า อยู่ที่ 2,000 ปอนด์ หรือประมาณ 907.18 กก. หากต้องการแปลงผลลัพธ์เป็นตันสั้น ให้คูณค่าเมตริกตันด้วยประมาณ 1.1023

ความหนาส่งผลต่อน้ำหนักตามสัดส่วนหรือไม่ ใช่ น้ำหนักแปรผันตรงกับความหนา หากความยาวและความกว้างคงเดิม การเพิ่มความหนาเป็นสองเท่าจะทำให้น้ำหนักเพิ่มเป็นสองเท่า

สูตรนี้ใช้กับโลหะชนิดอื่นได้หรือไม่ ได้ ปริมาตรคูณความหนาแน่นใช้ได้กับโลหะทุกชนิด เพียงแทนที่ค่า 7.85 g/cm³ ด้วยความหนาแน่นของโลหะที่ต้องการ เช่น 2.70 g/cm³ สำหรับอะลูมิเนียม หรือ 8.96 g/cm³ สำหรับทองแดง

ใช้กับเหล็กกล้าไร้สนิมได้หรือไม่ ได้ แต่ต้องปรับค่า เหล็กกล้าไร้สนิมมีความหนาแน่นมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ อยู่ที่ประมาณ 8.00 g/cm³ เทียบกับ 7.85 g/cm³ ให้คูณผลลัพธ์ของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำด้วย 8.00/7.85 หรือประมาณ 1.02 เพื่อให้ได้ค่าประมาณที่ใกล้เคียงยิ่งขึ้น

ผลลัพธ์แม่นยำแค่ไหน สูตรนี้แม่นยำอย่างสมบูรณ์สำหรับแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมแบนที่มีความหนาสม่ำเสมอ ความแม่นยำในสถานการณ์จริงขึ้นอยู่กับว่ามิติที่ป้อนเข้าไปตรงกับแผ่นเหล็กจริงมากเพียงใด เนื่องจากค่าความคลาดเคลื่อนจากการผลิตสามารถทำให้ความหนาเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อย