Плотность площади | |
---|---|
Общие символы | |
единица СИ | кг / м |
В основных единицах СИ | м⋅кг |
Производные от. других величин | |
Размер |
плотность площади (также известная как поверхностная плотность, поверхностная плотность, поверхностная плотность, поверхностная плотность, массовая толщина, столбцовую плотность или плотность ) двумерного объекта рассчитывается как масса на единицу площади. Производная единица СИ : килограмм на квадратный метр (кг · м). В бумажной и тканевой промышленности это называется граммаж и выражается в граммах на квадратный метр (г / м2); для бумаги, в частности, он может быть выражен в фунтах на стопу стандартных размеров («базовая стопа»).
Плотность площади можно рассчитать как:
или
где,
ρA | = средняя плотность площади |
m | = общая масса объекта |
A | = общая площадь объекта |
ρ | = средняя плотность |
l | = средняя толщина объекта |
Особый тип поверхностной плотности называется столбчатой (массовой) плотностью (также столбчатой массовой плотностью), обозначаемой ρ A или σ. Это масса вещества на единицу площади , интегрированного вдоль пути; Оно получается интегрированием объемной плотности по столбцу:
В общем случае траектория интегрирования может быть наклонной или наклонной (как, например, в физике атмосферы ). Частым частным случаем является вертикальный путь от низа до верха среды:
где обозначает вертикальную координату (например, высоту или глубину).
Столбчатая плотность тесно связана со средней по вертикали объемной плотностью как
где ; , и имеют единицы, например, граммы на кубический метр, граммы на квадратный метр и метры соответственно.
Числовая плотность столбца вместо этого относится к типу числовой плотности типа количества: количество или количество вещества - а не масса - на единицу площади интегрировано по пути:
Это величина, обычно получаемая с помощью дистанционного зондирования инструменты, например, спектрометр для картирования общего содержания озона (TOMS), который определяет столбцы озона по всему миру. Столбцы также возвращаются методом дифференциальной спектроскопии оптического поглощения (DOAS) и являются обычным продуктом поиска с надир -надира микроволновых радиометров.
Тесно связанным понятием является понятие льда или путь жидкой воды, которое определяет объем на единицу площади или глубины вместо массы на единицу площади, таким образом, эти два понятия связаны:
Еще одно близкое понятие - оптическая глубина.
В астрономии плотность столбцов обычно используется для обозначения количества атомов или молекул на квадратный см (см) вдоль луча зрения в определенном направлении, как получено из наблюдений, например, 21 см водородная линия или по наблюдениям за определенными молекулами. Также межзвездное поглощение может быть связано с плотностью столбцов H или H 2.
. Концепция плотности площади может быть полезна при анализе аккреционных дисков. В случае диска, видимого лицом к лицу, плотность площади для данной области диска определяется как плотность столбца: то есть либо как масса вещества на единицу область интегрирована вдоль вертикального пути, проходящего через диск (прямая видимость), снизу вверх носителя:
где обозначает вертикальную координату (например,, высота или глубина), или как количество или количество вещества - а не масса - на единицу площади, интегрированную вдоль пути (числовая плотность столбца):
Плотность площади используется для количественной оценки и сравнения различных типов носителей, используемых в устройствах хранения данных, таких как жесткие диски, приводы оптических дисков и ленточные накопители. Текущая единица измерения - обычно гигабит на квадратный дюйм.
Плотность площади часто используется для описания толщины бумаги; например, очень распространено 80 г / м 2.
«Вес» ткани часто определяется как масса на единицу площади, граммы на квадратный метр (г / м2) или унций на квадратный ярд. Он также иногда указывается в унциях на ярд в стандартной ширине конкретной ткани. Один грамм на квадратный метр равен 0,0295 унции на квадратный ярд; одна унция на квадратный ярд равна 33,9 грамма на квадратный метр.
Это также важная величина для поглощения излучения.
При изучении тел, падающих через воздух, важна плотность площади, потому что сопротивление зависит от площади и силы тяжести зависит от массы.
Плотность костной ткани часто выражается в граммах на квадратный сантиметр (г · см), как измерено с помощью рентгеновской абсорбциометрии, как приблизительное значение фактической плотности.
индекс массы тела выражается в килограммах на квадратный метр, хотя величина площади является номинальной и представляет собой просто квадрат роста.
Общее электронное содержание в ионосфере является величиной столбчатой числовой плотности.
Снежный водный эквивалент - величина столбчатой массовой плотности.