Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет массы и объема тела

Расчет массы и объема тела

Для того чтобы определить плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем:

Плотность вещества равна массе деленной на объем(10.1)

Массу тела можно определить с помощью весов. А как найти объем тела?

Если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда (рис. 24), то его объем находится по формуле

Объем прямоугольникаЕсли же у него какая-то другая форма, то его объем можно найти методом, который был открыт древнегреческим ученым Архимедом в III в. до н. э.

Архимед родился в Сиракузах на острове Сицилия. Его отец, астроном Фидий, был родственником Гиерона, ставшего в 270 г. до н. э. царем города, в котором они жили.

До нас дошли не все сочинения Архимеда. О многих его открытиях стало известно благодаря более поздним авторам, в сохранившихся трудах которых описываются его изобретения. Так, например, римский архитектор Витрувий (I в. до н. э.) в одном из своих сочинений рассказал следующую историю:
«Что касается Архимеда, то изо всех его многочисленных и разнообразных открытий то открытие, о котором я расскажу, представляется мне сделанным с безграничным остроумием. АрхимедВо время своего царствования в Сиракузах Гиерон после благополучного окончания всех своих мероприятий дал обет пожертвовать в какой-то храм золотую корону бессмертным богам. Он условился с мастером о большой цене за работу и дал ему нужное по весу количество золота. В назначенный день мастер принес свою работу царю, который нашел ее отлично исполненной; после взвешивания вес короны оказался соответствующим выданному весу золота.

После этого был сделан донос, что из короны была взята часть золота и вместо него примешано такое же количество серебра. Гиерон разгневался на то, что его провели, и, не находя способа уличить это воровство, попросил Архимеда хорошенько подумать об этом. Тот, погруженный в думы по этому вопросу, как-то случайно пришел в баню и там, опустившись в ванну, заметил, что из нее вытекает такое количество воды, каков объем его тела, погруженного в ванну. Выяснив себе ценность этого факта, он, не долго думая, выскочил с радостью из ванны, пошел домой голым и громким голосом сообщал всем, что он нашел то, что искал. Он бежал и кричал одно и то же по-гречески: «Эврика, эврика! (Нашел, нашел!)».

Затем, пишет Витрувий, Архимед взял сосуд, доверху наполненный водой, и опустил в него золотой слиток, равный по весу короне. Измерив объем вытесненной воды, он снова наполнил сосуд водой и опустил в него корону. Объем воды, вытесненной короной, оказался больше объема воды, вытесненной золотым слитком. Больший объем короны означал, что в ней присутствует менее плотное, чем золото, вещество. Поэтому опыт, проделанный Архимедом, показал, что часть золота была похищена.

Итак, для определения объема тела, имеющего неправильную форму, достаточно измерить объем воды, вытесняемой данным телом. Располагая измерительным цилиндром (мензуркой), это сделать несложно.

Читайте так же:
Мастер класс по гравировке по металлу

В тех случаях, когда известны масса и плотность тела, его объем можно найти по формуле, вытекающей из формулы (10.1):

Объем равен массе деленной на плотность(10.2)

Отсюда видно, что для определения объема тела надо массу этого тела разделить на его плотность.

Если, наоборот, объем тела известен, то, зная, из какого вещества оно состоит, можно найти его массу:

Чтобы определить массу тела, надо плотность тела умножить на его объем.

1. Какие способы определения объема вы знаете? 2. Что вам известно об Архимеде? 3. Как можно найти массу тела по его плотности и объему?
Экспериментальное задание. Возьмите кусок мыла, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, на котором обозначена его масса. Проделав необходимые измерения, определите плотность мыла.

Методика расчета массы и объема порубочных остатков

Одной из задач при разработке проекта технологического регламента Процесса обращения с отходами строительства и сноса является расчет массы и объема порубочных остатков, образуемых при вырубке зеленых насаждений (сносе деревьев) в зоне строительства или сноса.

Официальной методики расчета массы и объема порубочных остатков для этих целей в Российской Федерации нет. Исходными данными для таких расчетов служат сведения о вырубаемых деревьях (порода, высота и толщина на высоте 1,3 м) и кустарниках (молодняках) , приведенных в перечетной ведомости из состава проектной документации на объект строительства (сноса).

В данной статье представлена методика расчета массы и объема порубочных остатков, разработанная в нашей фирме. В качестве основы для ее разработки использованы табличные данные Общесоюзных нормативов для таксации лесов, утвержденных Приказом Госкомлеса СССР от 28 февраля 1989 г. № 38.

1) Данные таблицы 17 «Объемы стволов (в коре) в молодняках по высоте и диаметру на высоте 1,3 м» – для определения объема стволов молодой поросли и кустарников. В результате обработки приведенных данных по определению среднего соотношения между диаметром (D), высотой (h) и объемом (V) одного ствола определен расчетный коэффициент формы (Кп из таблицы 1), который с точностью +/- 10% позволяет определить объем ствола по формуле Vст=Кn*h*пD2/4.

2) Данные таблиц 18 и 19 «Объемы стволов (в коре) древесных пород по высоте и диаметру на высоте 1,3 м при среднем коэффициенте формы» » – для определения объема стволов различных пород деревьев. В результате обработки приведенных данных по определению среднего соотношения между диаметром (D), высотой (h) и объемом (Vст) одного ствола определен расчетные коэффициенты для некоторых из приведенных в таблице пород деревьев, которые с точностью +/-10% позволяет определить объем ствола по формуле Vст=Кn*h*пD2/4. Расчетные коэффициенты формы приведены в таблице 1

3) Данные таблицы185 «Масса 1 куб. м и объем 1 т древесины разных пород» – для определения массы древесины использовались значения массы одного кубического метра соответствующей породы древесины из графы «свежесрубленная», либо из графы «сухая» — для сухостоя.

4) Данные таблицы 206 «Объем коры, сучьев, пней и корней» для определения объема сучьев и ветвей, а также пней и корней в процентном отношении к объему стволов. Для расчета использованы средние значения из приведенного в таблицах интервала. Объем сучьев и ветвей – 7% от объема стволов, объем пней и корней – 23% от объема стволов.

Читайте так же:
Сварка для пропиленовых труб

5) Данные таблицы 187 «Коэффициенты полнодревесности хвороста и хмыза» – для определения складочного объема сучьев и ветвей из полнодревесного объема с применением переводного коэффициента равного 10.

ФККО-2014 содержит коды следующих отходов:

Следовательно, расчет массы и объема порубочных остатков необходимо рассчитывать по видам отходов:

  • стволы вырубаемых согласно перечетной ведомости деревьев, молодой поросли и кустарников можно отнести к отходам малоценной древесины (хворост, валежник, обломки стволов);
  • сучья и ветви – к отходам сучьев, ветвей, вершинок от лесоразработок;
  • пни и корни – к отходам корчевания пней.

Для технологического регламента Процесса обращения с отходами строительства и сноса необходимо рассчитать массу отхода, но для временного хранения в бункерах накопителях и их вывоза со стройплощадки необходимо оценить и объем порубочных остатков, причем в складочном объеме.

Расчет производится с использованием приложения Exel. Пример шапки таблицы страницы Exel приведен в таблице 2.

Расчет производился следующим порядком:

1) Заполнение исходных данных согласно перечетной ведомости;

графа 2 – № строки перечетной ведомости;

графа 3 – порода дерева;

графа 4 – количество деревьев;

графа 5 – минимальный диаметр ствола из интервала, указанного в перечетной ведомости;

графа 6 – единственное значение диаметра ствола, указанного в перечетной ведомости;

графа 7 – максимальный диаметр ствола из интервала, указанного в перечетной ведомости;

графа 8 – минимальная высота ствола из интервала, указанного в перечетной ведомости;

графа 9 – единственное значение высоты ствола, указанного в перечетной ведомости;

графа 10 – максимальная высота ствола из интервала, указанного в перечетной ведомости;

графа 11 – дополнительное число стволов – если в графе «характеристика состояния зеленых насаждений» указано n стволов для одного дерева, то в графе 11 указывается (<значение графы 11>= (n-1)*<значение графы 4>.

2) Расчет среднего значения диаметра ствола при наличии интервала: <среднее значение диаметра ствола (графа 6)> = (<значение минимального диаметра (графа 5)>+<максимальное значение диметра (графа 7)>)/2;

3) Определение объема одного ствола <объем ствола (графа 12)> производится по Vст=Кn*h*пD2/4, где Кn соответствующий коэффициент формы из таблицы 1, D – средний диаметр ствола, h — средняя высота ствола. Расчет объема одного ствола: <объем ствола в куб.м (графа 12)> =Кn* π*(<диаметр ствола в см (графа 6>/100)* (<диаметр ствола в см (графа 6>/100)*< высота ствола в м (графа 9)>/ 4);

4) Расчет плотной меры объема стволов Vпл=Vст*nст, где nст – суммарное число стволов: <плотная мера объема стволов (графа 13)> = <средний объем ствола в куб.м (графа 12)>*(<число деревьев или кустов (графа 4)>+<число дополнительных стволов (графы 11)>). Для одного куста число дополнительных стволов принято равным 5.;

Читайте так же:
Как точить цепь бензопилы станком видео

5) Расчет складочной меры (при складировании или транспортировании необходимо учесть средний объем пространства, занимаемого стволами деревьев или кустов: <складочная мера объема стволов (графа 14)>= <плотная мера объема стволов (графа 13)>*4/п;

6) Расчет объема сучьев и ветвей в зависимости от объема ствола производится согласно абзаца г) настоящей статьи: <объем сучьев и ветвей в плотной мере (графа 16)> = <плотная мера объема стволов (графа 13)> *<переводной коэффициент (графа 15=0,007)>. В складочной мере – согласно абзаца д) настоящей статьи: <объем сучьев и ветвей в складочной мере (графа 18)> = <объем сучьев и ветвей в плотной мере (графа 16)>*<переводной коэффициент (графа 17=10)>;

7) Расчет объема пней и корней от объема ствола производится согласно абзаца г) настоящей статьи: <объем пней и корней в плотной мере (графа 20)> = < плотная мера объема стволов (графа 13)>*<переводной коэффициент (графа 19=0,23)>. В складочной мере объем пней и корней принят в двойном объеме: <объем пней и корней в складочной мере (графа 21)> =<объем пней и корней в плотной мере (графа 20)>*2.

8) Расчет полного объема древесины в плотной мере: <полный объем (графа 22)> = <объем стволов в плотной мере (графа 13)>+<объем сучьев и ветвей в плотной мере (графа 16)>+< объем пней и корней в плотной мере (графа 20)>;

9) Расчет полного объема древесины в складочной мере (данный показатель наиболее объективно позволяет оценить потребность в емкости кузовов (контейнеров) транспортных средств для вывоза порубочных остатков): <полный объем древесины в складочной мере (графа 23)> = <складочная мера объема стволов (графа 14)>+ <объем сучьев и ветвей в складочной мере (графа 18)>+ <объем пней и корней в складочной мере (графа 21)>

10) Объемный вес древесины в плотной мере (плотность в т/м3) записывается в графу 24 согласно абзаца в) настоящей статьи, для пород отсутствующих в таблице 185 — в соответствии с приложением 3 к СНиП II-25-80 (Плотность древесины и фанеры).

11) Расчет веса стволов: <вес стволов (графа 22)> = <объем стволов в плотной мере (графа 13)>*<объемный вес древесины (графа 21)>;

12) Расчет веса сучьев и ветвей: <вес сучьев и ветвей (графа 26)> = <объем сучьев и ветвей в плотной мере (графа 16)>*< объемный вес древесины (графа 24)>;

13) Расчет веса пней и корней: <вес пней и корней (графа 27)> = <объем пней и корней в плотной мере (графа 20)>*< объемный вес древесины (графа 24)>;

14) Общий вес вывозимого отхода (порубочных остатков): <вес вывозимого отхода (графа 28)> = <вес стволов (графа 25)> + <вес сучьев и ветвей (графа 26)>+<вес пней и корней (графа 27)>

Таким образом, предлагаемая методика позволяет рассчитать объем (как полный, так и складочный) и массу порубочных остатков с дифференциацией по видом отходов на основе исходных данных перечетной ведомости, а также оценить необходимый объем бункеров-накопителей или кузовов транспортных средств и число машино-рейсов для их вывоза.

Читайте так же:
Lm258n описание на русском

Расчет массы и объема тела по его плотности

Вывод формулы для расчета массы тела по его плотности и обьему,p=m/V m=p*V.Чтобы вычислить массу тела ,если известны его обьем и плотность,надо плотность умножить на обьем.

Вывод формулы для расчета обьема тела по его плотности и массе,p=m/V V=m/p,Чтобы вычислить обьем тела,если известны его масса и плотность,надо массу разделить на плотность.

Демонстрация способа измерения обьема деревянного бруска.

Если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда,то его обьем равен произведению трех смежных сторон.Формула V=a*b*c,

Вычислить массу можно по формуле m=p*a*b*c

III. Решение экспериментальных задач.

1. Вычислите массу соснового бруска по его плотности и обьему.

Приборы и материалы: сосновый брусок, линейка ,таблица плотностей.

-Измерьте необходимые размеры бруска и вычислите его обьем.

-Найдите в таблице значение плотности сосны.

-По этим данным вычислите массу бруска.

-Результат измерений и вычислений запишите в таблицу.

Название телаа,смв,смс,смV, см 3p,г/см 3m,гm,кг
Сосновый брусок

2. Вычислите обьем тела по его плотности и массе.

Приборы и материалы:весы,гири,тело на нити(алюминиевый цилиндр),таблица плотностей.

-Измерьте массу цилиндра при помощи весов.

-Найдите в таблице значение плотности алюминия.

-Вычислите обьем алюминиевого цилиндра.

-Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

Название телаm,гр,г/ см 3V, см 3V, м 3
Алюминиевый цилиндр

IV. Решение расчетных задач.

1. Алюминиевый чайник имеет массу 400г.Чему равна масса такого же медного чайника.

2. Какова масса оконного стекла длиной 60см,высотой 50см и толщиной 0,5см.

3. Чему равен обьем свинцового бруска массой 11,3кг

V. Тест. Взаимопроверка.

I вариант

1. Плотность-это физическая величина, показывающая….

А)…сколько в теле молекул.

Б)…чему равна масса тела из данного вещества.

В)…что массы разных тел неодинаковы.

Г)…какова масса 1м 3 вещества.

2. Какая физическая величина позволяет сравнивать вещества по их массе?

В) Плотность вещества.

Г) Среди ответов нет верного.

3. На рисунке показаны три шара,имеющие равные массы.Какой из них обладает наибольшей плотностью?

Г) Плотности шаров одинаковы.

4. Найдите массу чугунной плиты размером .длиной 1 м,шириной 0,5 м,толщиной 0,4м.

5. Определите обьем куска льда массой 4,5т.

1.Что показывает плотность вещества?

Б) Как плотно друг к другу расположены его молекулы.

В) Легкое или тяжелое это вещество.

Г) Массу 1 м 3 вещества.

2. Масса 1м 3 меди 8900 кг.Какова ее плотность?

3. Плотность вещества какого из этих шаров наибольшая,если их обьемы одинаковы?

Г) Данных недостаточно для ответа.

4. Найдите массу мраморной глыбы размером длиной 4 м,шириной5м,толщиной0,2 м.

Расчет массы и объема тела по его плотности

Масса любого тела зависит не только от его размеров, но и от вещества, из которого тело состоит. Так, тела одного объёма, сделанные из разных веществ, имеют разные массы, и обратно: тела, имеющие одинаковые массы, сделанные из разных веществ, имеют разные объёмы.

Плотность тела — зависимость массы и объема

Например, железный куб с ребром 10 см имеет массу 7,8 кг, алюминиевый куб тех же размеров имеет массу 2,7 кг, а масса такого же куба изо льда 0,9 кг. Величина, характеризующая массу, приходящуюся на единичный объём данного вещества, называется плотностью. Плотность равна частному от массы тела и его объёма, т.е.

Читайте так же:
Какой шуруповерт лучше макита или бош

ρ = m/V, где ρ (читается «ро») плотность тела, m — его масса, V объём.

В Международной системе единиц СИ плотность измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3); также часто используются внесистемные единицы, например, грамм на кубический сантиметр (г/см3). Очевидно, 1 кг/м3 = 0,001 г/см3. Заметим, что при нагревании веществ их плотность уменьшается или (реже) увеличивается, но это изменение так незначительно, что при расчётах им пренебрегают.

Сделаем оговорку, что плотность газов непостоянна; когда говорится о плотности какого-нибудь газа, обычно имеется ввиду его плотность при 0 градусов по Цельсию и нормальном атмосферном давлении (760 миллиметров ртутного столба).

Расчет массы и объема тела

В повседневной жизни мы часто сталкиваемся с необходимостью рассчитывать массы и объёмы разных тел. Это удобно делать, применяя плотность.

Плотности разных веществ определяются по таблицам, например, плотность воды 1000 кг/м3, плотность этилового спирта 800 кг/м3.

Из определения плотности следует, что масса тела равна произведению его плотности и объёма. Объём же тела равен частному от массы и плотности. Этим пользуются при расчётах:

m = ρ * V; или V = m / p;

гдн m масса данного тела, ρ его плотность, V объём тела.

Рассмотрим пример такого расчета

Пустой стакан имеет массу m1=200 г. Если налить в него воды, его масса будет m2= 400 г. Какую массу будет иметь этот стакан, если налить столько же (по объёму) ртути?

Решение. Найдём массу налитой воды. Она будет равна разности массы стакана с водой и массы пустого стакана:

mводы = m2- m1 = 400 г 200 г = 200 г.

Найдём объём этой воды:

V = m / ρв = 200 г / 1 г/см3 = 200 см3 (рв плотность воды).

Найдём массу ртути в этом объёме:

mрт = ρртV = 13,6 г/см3 * * 200 см3 = 2720 г.

Найдём искомую массу:

m = mрт + m1 = 2720 г + 200 г = 2920 г.

Ответ: масса стакана с ртутью равна 2920 граммам.

Рассмотрим более сложный пример расчета

Слиток из двух металлов с плотностями ρ1 и ρ2 , имеет массу m и объём V. Определить объём этих металлов в слитке.

Решение. Пусть V1 объём первого металла, V2 объём второго металла. Тогда V1 + V2 = V; V1 = V V2; ρ1V1 + p2V2 = ρ1V1 + ρ2 (V V1) = m

Решив это уравнение относительно V1 , получаем:

Теперь найдём V2:

V2= V — (m ρ2V)/(ρ1 ρ2)

Ответ: объём первого тела равен (m ρ2V)/(ρ1 ρ2), второго V — (m ρ2V)/( ρ1 ρ2). Заметим, однако, что при ρ1 = ρ2 задача не имеет однозначного решения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector