Konsep kerapatan dan kekuatan sering digunakan dalam fisika dan mekanika. Mereka digunakan dalam deskripsi fenomena dan proses lain, misalnya, kepadatan populasi, kekuatan ikatan keluarga, kepadatan kata kunci, dll..
Tentang konsep kepadatan
Kepadatan biasanya disebut massa per satuan volume suatu zat. Ini sebelumnya disebut gravitasi spesifik. Biasanya dinyatakan dalam satu nomor tertentu. Ini didefinisikan sebagai rasio massa terhadap volume yang ditempati olehnya. Kepadatan biasanya ditunjukkan oleh huruf Yunani ρ (po) dan diturunkan dengan rumus ρ = m / V. Di sini m berarti massa, dan V adalah volume zat. Ukur dalam kilogram per meter kubik atau gram per sentimeter kubik. Kerapatan suatu zat secara keseluruhan, kerapatan benda tertentu, atau indikator ini di bagian kecilnya dapat diukur.
Ketika mengukur indikator ini dalam tubuh dengan pori-pori atau granular, konsep yang benar dan spesifik digunakan. Yang pertama adalah mengabaikan rongga. Spesifik dihitung sebagai rasio berat badan dengan kapasitas kubik yang ditempati. Untuk memperoleh dari kepadatan sejati spesifik, koefisien digunakan, yang dengannya bagian yang ditempati oleh void dihitung dari volume total. Indikator semacam itu untuk bahan yang disebut bahan curah disebut kerapatan curah. Ini dapat bervariasi tergantung pada kondisi dan suhu zat..
Biasanya, penurunan suhu menyebabkan peningkatannya. Namun, ada pengecualian. Sebagai contoh, itu adalah yang terbesar di dekat air ketika suhunya mencapai empat derajat Celcius. Itu bisa menyimpang ke segala arah ketika suhu ini berubah. Dipercayai bahwa ketika suatu zat mendingin, zat itu menjadi lebih padat. Ini terjadi ketika gas dicairkan, diubah menjadi cairan dan selanjutnya dipadatkan. Pada saat yang sama, ketika silikon atau bismut mengeras, mereka menjadi kurang padat. Fenomena seperti itu terjadi secara berbeda pada berbagai objek alami. Para ilmuwan memperkirakan bahwa ruang intergalaksi dan antarbintang memiliki kepadatan terendah.
Gas hidrogen paling ringan dalam kondisi normal memiliki kerapatan hampir satu setengah kali lebih sedikit daripada udara kering. Seseorang yang benar-benar menghirup udara memiliki kepadatan di dalamnya 940-990 kg / m3, dan untuk kedaluwarsa, indikator ini adalah 1010-1070. Air tawar memiliki suhu + 4 derajat 1000 kg / m3. Matahari memiliki setengah angka ini. Kepadatan elemen-elemen tabel periodik sangat bervariasi. Logam lithium paling ringan memiliki lebih sedikit air. Dan osmium memiliki lebih dari platinum dan emas. Besi memiliki kepadatan 7874 kg / m3.
Kepadatan diukur dengan berbagai instrumen. Kepadatan sejati ditentukan menggunakan piknometer.
Pycnometer
Untuk cairan, berbagai jenis hidrometer digunakan. Kepadatan tanah diukur menggunakan bor kecil khusus. Densitometer getaran mengukur parameter ini untuk gas dan cairan bertekanan.
Hidrometer
Apa itu kekuatan?
Kekuatan dalam arti fisik disebut resistensi material terhadap deformasi atau fraktur. Ini terjadi sebagai akibat dari paparan dari luar dan munculnya tekanan dari dalam. Tahan lama disebut desain atau bagian yang mempertahankan karakteristik kekuatannya untuk waktu yang lama. Untuk menentukan seberapa tahan lama suatu bahan atau struktur tertentu, bagian, diproduksi perhitungan khusus. Jenis utama mereka adalah identifikasi tegangan pamungkas atau kekuatan statis di bawah pengaruh beban konstan dan perhitungan beban fatik di bawah pengaruh beban siklik. Ada konsep kekuatan total, yang berarti ketahanan terhadap penghancuran seluruh struktur.
Metode ini banyak digunakan dalam desain pesawat. Metode yang lebih umum adalah kekuatan lokal, yang digunakan untuk menentukan parameter kekuatan masing-masing bagian, mekanisme dan rakitan. Perhitungan kekuatan modern membutuhkan penggunaan teknologi komputer modern. Sebagian besar metode grid digunakan, dengan bantuan yang memecahkan masalah teori fisika. Metode elemen hingga dianggap universal.
Pecahnya kekuatan dapat menyebabkan berbagai jenis kerusakan. Mereka mungkin rapuh atau kental. Permukaan pertama pecah. Saat yang kedua ditarik (pas). Bahan yang paling tahan lama memiliki keuletan dan ketangguhan minimal. Kekuatan juga bisa dipengaruhi oleh suhu medium. Jadi, material yang berhubungan dengan kekuatan sedang dan rendah dengan penurunan suhu bisa menjadi lebih kuat. Temperatur rendah memungkinkan pengujian kekuatan pada sampel kecil.
Masalah kekuatan dipelajari oleh ilmu teknik, yang disebut resistensi material, serta fisika, matematika, teori elastisitas, ilmu material dan mekanika teoretis. Menciptakan teknik kerja yang efisien dan andal adalah mustahil tanpa sepengetahuan dasar-dasar disiplin ilmu ini dan penerapannya dalam perhitungan. Berbagai metode untuk mempelajari kekuatan dalam kompleks memungkinkan untuk secara relatif dapat menghitung tekanan pada material.
Apa bedanya
Kepadatan dan kekuatan seringkali saling terkait dan dibutuhkan untuk mengkarakterisasi berbagai bahan. Namun, mereka memiliki perbedaan mendasar..
- Kepadatan adalah rasio berat terhadap volume tubuh. Kekuatan mencirikan seberapa besar tegangan yang dapat ditahan..
- Kepadatan diukur berdasarkan massa per satuan volume. Kekuatan menunjukkan tekanan dalam megapascal
- Kepadatan adalah indikator yang stabil dan hanya ditentukan oleh nilainya. Kekuatan dapat memiliki beberapa jenis (tarik, abrasi, kompresi, dll.).
- Biasanya, semakin rendah kepadatan, semakin rendah kekuatannya. Pada kerapatan konstan, parameter kekuatan material dapat diubah dengan menambahkan berbagai komponen ke dalamnya.
- Kepadatan adalah indikator untuk suatu zat dalam keadaan agregasi apa pun. Kekuatan hanya berlaku untuk padatan.
- Kepadatan adalah indikator zat yang terbentuk pada awalnya. Kekuatan berubah karena beban
