Удельный вес

редактировать

Удельный вес, также известный как удельный вес, - это вес на единицу объема материала.

Обычно используемым значением является удельный вес воды на Земле при 4 ° C, который составляет 9,807 кН / м или 62,43 фунт-сила /ft.

Термины удельный вес и реже удельный вес также используются для относительной плотности. Общий символ удельного веса - γ, греческая буква Гамма.

Содержание

1 Определение
2 Приложения
- 2.1 Механика жидкости
- 2.2 Механика грунта
- 2.3 Гражданское и машиностроение
3 Удельный вес воды
4 Удельный вес воздуха
5 Ссылки
6 Внешние ссылки

Определение

Удельный вес, γ, материала определяется как произведение его плотности, $ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ и стандартной силы тяжести, г:

γ = ρ g {\ displaystyle \ gamma = \ rho \, g}

\ gamma = \ rho \, g

Плотность материала определяется как масса на единицу объема, обычно измеряемая в кг / м. Стандартная сила тяжести - это ускорение свободного падения, обычно выражаемое в м / с, а на Земле обычно принимаемое равным 9,81 м / с.

В отличие от плотности, удельный вес не является фиксированным свойством материала. Это зависит от значения ускорения свободного падения, которое зависит от местоположения. Давление также может влиять на значения, в зависимости от модуля объемной упругости материала, но обычно при умеренном давлении оказывает менее значительное влияние, чем другие факторы.

Приложения

Механика жидкости

В механике жидкости удельный вес представляет собой силу, действующую под действием силы тяжести на единицу объема жидкости. По этой причине единицы измерения выражаются как сила на единицу объема (например, Н / м или фунт-сила / фут). Удельный вес можно использовать как характеристическое свойство жидкости.

Механика грунта

Удельный вес часто используется как свойство грунта для решения земляных работ задач.

В механике грунтов удельный вес может означать:

удельный вес влажного, который представляет собой единицу веса почвы, когда пустоты почвы содержат как воду, так и воздух.

γ Знак равно (1 + вес) г s γ вес 1 + е {\ displaystyle \ gamma = {\ frac {(1 + w) G_ {s} \ gamma _ {w}} {1 + e}}}

\ gamma = {\ frac {(1 + w) G_ {s} \ gamma _ {w}} {1 + e }}

где

γ {\ displaystyle \ gamma}

\ gamma

- удельный вес влажного материала.

γ w {\ displaystyle \ gamma _ {w}}

\ gamma _ {w}

- удельный вес вода

w - влажность материала

Gs - удельный вес твердого вещества

e - коэффициент пустотности

сухой удельный вес, который представляет собой удельный вес почвы, когда все пустоты в почве полностью заполнены воздухом, без воды.

Формула для сухой единицы веса: :

γ d = G s γ w 1 + e = γ 1 + w {\ displaystyle \ gamma _ {d} = {\ frac {G_ {s} \ gamma _ {w}} {1 + e}} = {\ frac {\ gamma} {1 + w}}}

\ gamma _ {d} = {\ frac {G_ {s} \ gamma _ {w}} {1+ e}} = {\ frac {\ gamma} {1 + w}}

где

γ {\ displaystyle \ gamma}

\ gamma

- влажный удельный вес материала

γ d {\ displaystyle \ gamma _ {d}}

\ gamma _ {d}

- удельный вес материала в сухом виде;

γ w {\ displaystyle \ gamma _ {w}}

\ gamma _ {w}

- удельный вес воды

w - влажность материала

Gs - удельный вес твердого тела

e - коэффициент пустотности

Насыщенный удельный вес, который представляет собой удельный вес грунта, когда все пустые пространства в нем полностью заполнены водой, без воздуха.

Формула для насыщенного удельного веса:

γ s Знак равно (G s + e) ​​γ вес 1 + e {\ displaystyle \ gamma _ {s} = {\ frac {(G_ {s} + e) ​​\ gamma _ {w}} {1 + e}}}

\ gamma _ {s} = {\ frac {(G_ {s} + e) ​​\ gamma _ {w}} {1 + e}}

где

γ s {\ displaystyle \ gamma _ {s}}

\ gamma_s

- удельный вес насыщенного материала

γ w {\ displaystyle \ gamma _ {w}}

\ gamma _ {w}

- удельный вес воды

w - влажность материала

Gs - удельный вес твердого вещества

e - коэффициент пустотности

Удельный вес погруженной части, который определяется как разница между насыщенным удельным весом и удельным весом вода. Его часто используют при расчете эффективного напряжения в грунте.

Формула для расчета удельного веса погруженного груза:

γ ′ = γ s - γ w {\ displaystyle \ gamma ^ { '} = \ gamma _ {s} - \ gamma _ {w}}

\gamma ^{{'}}=\gamma _{s}-\gamma _{w}

где

γ ′ {\ displaystyle \ gamma ^ {'}}

\gamma ^{{'}}

- удельный вес материала в погруженном состоянии.

γ s {\ displaystyle \ gamma _ {s}}

\ gamma_s

- удельный вес насыщенного материала

γ w {\ displaystyle \ gamma _ {w}}

\ gamma _ {w}

- удельный вес воды

Гражданское строительство и машиностроение

Удельный вес может использоваться в гражданском строительстве и машиностроении для определения веса спроектированной конструкции выдерживать определенные нагрузки, оставаясь неповрежденными и оставаясь в пределах, касающихся деформации.