Az anyag fajsúlya az anyag aránya sűrűség egy meghatározott referenciaanyaghoz. Ez az arány tiszta szám, amely nem tartalmaz egységeket.
Ha egy adott anyag fajsúlyaránya kisebb, mint 1, ez azt jelenti, hogy az anyag lebeg a referenciaanyagban. Ha egy adott anyag fajsúlyaránya nagyobb, mint 1, ez azt jelenti, hogy az anyag elsüllyed a referenciaanyagban.
Ez kapcsolódik a felhajtóerő fogalmához. A jéghegy az óceánban úszik (mint a képen), mivel a víz fajlagos súlya kevesebb, mint 1.
Ez emelkedő vs. A süllyedés jelensége indokolja a "fajsúly" kifejezés alkalmazását, bár maga a gravitáció nem játszik jelentős szerepet ebben a folyamatban. Még lényegében másképp is gravitációs mező, a sűrűség kapcsolatok változatlanok lennének. Ennélfogva sokkal jobb lenne a „relatív sűrűség” kifejezést két anyag között alkalmazni, de történelmi okokból a „fajsúly” kifejezés beragadt.
Folyadékok fajsúlya
Folyadékok esetén a referenciaanyag általában a víz, sűrűsége 1,00 x 103 kg / m3 4 Celsius fokon (a víz legsűrűbb hőmérséklete) annak meghatározására szolgál, hogy a folyadék elsüllyed-e vagy lebeg a vízben. A házi feladatok elvégzésénél ez általában a referenciaanyag, ha folyadékkal dolgozik.
Gázok fajsúlya
Gázok esetében a referenciaanyag általában szobahőmérsékleten normál levegő, amelynek sűrűsége megközelítőleg 1,20 kg / m3. A házi feladat során, ha a referenciaanyagot nem határozták meg egy adott gravitációs problémára, általában biztonságos feltételezni, hogy ezt használja referenciaanyagként.
A fajsúly egyenletei
A fajsúly (SG) a vizsgált anyag sűrűségének aránya (ρén) a referenciaanyag sűrűségéhez (ρr). (Jegyzet: A görög szimbólum rho, ρ, általában a sűrűség ábrázolására használják.) Ezt az alábbi képlettel lehet meghatározni:
SG = ρén ÷ ρr = ρén / ρr
Most, figyelembe véve, hogy a sűrűséget az alábbiak alapján számolják: tömeg és a térfogat az egyenlet segítségével ρ = m/V, ez azt jelenti, hogy ha két azonos mennyiségű anyagot vett, az SG-t át lehet írni az egyedi tömegük arányában:
SG = ρén / ρr
SG = mén/ V / mr/ V
SG = mén / mr
És mivel a súlya W = mg, ami egy képlethez vezet, amelyet súlyok arányában írunk:
SG = mén / mr
SG = méng / mrg
SG = Wén / Wr
Fontos megjegyezni, hogy ez az egyenlet csak akkor működik, ha korábban feltételezzük, hogy a kettő térfogata anyagok azonosak, tehát amikor az utolsó egyenletben a két anyag súlyáról beszélünk, akkor az a súly nak,-nek azonos mennyiségű a két anyag.
Tehát, ha szeretnénk megtudni az etanol és a víz fajsúlyát, és tudjuk az egyik súlyát gallon víz, akkor tudnunk kell egy gallon etanol tömegét, hogy kitöltse számítás. Vagy felváltva, ha ismernénk az etanol és a víz fajsúlyát, és tudnánk egy gallon víz tömegét, akkor ezt az utolsó képletet használhatnánk egy gallon tömegének meghatározására. etanol. (És ezt tudva, felhasználhatjuk egy másik térfogatú etanol tömegének megváltására konvertálással. Ezek a trükkök olyan fajtái, amelyeket a házi feladatok között találhat, amelyek ezeket a fogalmakat tartalmazzák.)
Fajsúly alkalmazások
A fajsúly olyan koncepció, amely számos ipari alkalmazásban megmutatkozik, különös tekintettel a folyadékdinamikára. Például, ha valaha is elvitte az autóját szervizhez, és a szerelő megmutatta, hogy a műanyag gömbök milyen úsznak az erőátviteli folyadékban, látta a működés során a fajlagos gravitációt.
A szóban forgó konkrét alkalmazástól függően ezek az iparágak eltérő referenciaanyaggal használhatják a fogalmat, mint a víz vagy a levegő. A korábbi feltételezések csak a házi feladatokra vonatkoztak. Amikor egy valódi projekten dolgozik, akkor biztosan tudnia kell, hogy milyen a saját gravitációja, és nem kellett feltételezéseket tennie erről.