Масса сплошной детали. Как через площадь найти массу


Как найти массу, зная площадь

Масса — очень важная физическая величина. Современная физика рассматривает ее как характеристику гравитационных и инертных свойств объекта. Если вы знаете площадь поверхности какого-либо тела, можете узнать и его массу.

Вам понадобится

  • - калькулятор.

Инструкция

  • Для того чтобы найти массу тела, необходимо умножить его объем на плотность, которую можно узнать в справочной литературе. На рисунке 1 представлены плотности распространенных веществ. Заметьте, что величины указаны при определенной температуре, т.е. если вы хотите найти массу охлажденного или нагретого вещества, вам придется учесть ее при расчетах.
  • Остается найти объем. Исходя из того, что площадь известна, вы можете найти объем по стандартным формулам для различных геометрических фигур. Так, объем прямого параллелепипеда равен произведению площади его основания на высоту. Объем шара можно найти, разделив площадь сферы, возведенной в степень 3/2, на произведение шести и корня квадратного из π. Объем конуса — разделив произведение площади основания конуса и его высоты на три. Объем цилиндра — умножив площадь основания цилиндра на его высоту.
  • Как видно, только в случае с шаром можно вывести формулу, в которой используется исключительно площадь его поверхности, в остальных случаях необходимы дополнительные параметры.Для преодоления этого затруднения вам на помощь приходит куб. Все его ребра имеют равную длину, поэтому общая площадь поверхности равна 6*a^2. Отсюда, по известной площади, вы можете найти длину ребра, она будет равна корню квадратному из S/6, где S - общая площадь поверхности куба. Теперь вы можете найти объем куба, возведя получившуюся длину ребра в третью степень.
  • Зная площадь поверхности некой фигуры, вы можете представить куб с точно такой же площадью поверхности и найти его объем так, как было показано выше. Он будет эквивалентен объему тела с данной площадью поверхности.
  • Таким образом, зная площадь поверхности даже очень сложной фигуры, вы всегда можете свести нахождение ее объема к нахождению объема куба равной площади. После чего можно найти массу, умножив полученное значение на плотность вещества. Конечно, такой метод будет иметь значительную погрешность, но примерную массу объекта вы узнать сможете.

completerepair.ru

Формулы для вычисления массы тел различной формы

9.05.2013 // Владимир Трунов   

Это странное название статьи объясняется только тем, что детали одной и той же формы могут быть как сплошными, так и полыми (т.е. следующая статья будет называться «Масса полой детали»).

Тут самое время вспомнить, что масса тела — это его объем V, умноженный на плотность его материала rho (см. таблицы плотностей):m~=~V~*~rhoОбъем сплошной детали — это… ее объем и больше ничего.

Примечание. В приведенных ниже формулах все размеры измеряются в миллиметрах, а плотность — в граммах на кубический сантиметр.Буквой pi обозначено отношение длины окружности к ее диаметру, составляющее примерно 3,14.

Рассмотрим несколько простых форм (более сложные, как вы помните, можно составить путем сложения или вычитания простых).

1. Масса параллелепипеда (бруска)

ПараллелепипедОбъем параллелепипеда: V~=~W~*~H~*~L, где L — длина, W — ширина, H — высота.Тогда масса:

m~=~{{W~*~H~*~L}/1000}~*~rho
2. Масса цилиндра

ЦилиндрОбъем цилиндра: V~=~pi~*~{D^2/4}~*~H, где D — диаметр основания, H — высота цилиндра.Тогда масса:

m~=~{{pi~*~D^2~*~H}/4000}~*~rho
3. Масса шара

шарОбъем шара: V~=~pi~*~{D^3/6}, где D — диаметр шара.Тогда масса:

m~=~{{pi~*~D^3}/6000}~*~rho
4. Масса сегмента шара

сегмент шараОбъем сегмента шара: V~=~{1/6}pi*H*(H^2+~{3/4}D^2), где D — диаметр основания сегмента, H — высота сегмента.Тогда масса:

m~=~{{pi~*~H~*~(4H^2+~3D^2)}/24000}~*~rho
5. Масса конуса

КонусОбъем любого конуса: V~=~{1/3}S*H, где S — площадь основания, H — высота конуса.Для круглого конуса: V~=~{1/12}pi*D^2*H, где D — диаметр основания, H — высота конуса.Масса круглого конуса:

m~=~{{pi~*~D^2~*~H}/12000}~*~rho
6. Масса усеченного конуса

Усеченный конусПоскольку невозможно объять необъятное, рассмотрим только круглый усеченный конус. Его объем — это разность объемов двух вложенных конусов: с основаниями D1 и D2: V~=~{1/12}pi*(D1^2*h2~-~D2^2*h3), где h2~=~H*{D1/{D1-D2}}, h3~=~H*{D2/{D1-D2}}. После никому не интересных алгебраических преобразований получаем:V~=~{1/12}pi*H*(D1^2+D1*D2+D2^2), где D1 — диаметр большего основания, D2 — диаметр меньшего основания, H — высота усеченного конуса.Отсюда масса:

m~=~{{pi~*~H~*~(D1^2~+~D1*D2~+~D2^2)}/12000}~*~rho
7. Масса пирамиды

ПирамидаОбъем любой пирамиды равен одной трети произведения площади ее основания на высоту (то же самое, что и для конусов (часто мы не замечаем, насколько мироздание к нам благосклонно)): V~=~{1/3}S*H, где S — площадь основания, H — высота пирамиды.Для пирамиды с прямоугольным основанием: V~=~{1/3}W*L*H, где W — ширина, L — длина, H — высота пирамиды.Тогда масса пирамиды:

m~=~{{W~*~L~*~H}/3000}~*~rho
8. Масса усеченной пирамиды

Усеченная пирамидаРассмотрим усеченную пирамиду с прямоугольным основанием. Ее объем — это разность объемов двух подобных пирамид с основаниями W1*L1 и W2*L2: V~=~{1/3}W1*L1*h2~-~{1/3}W2*L2*h3, где h2~=~H*{W1/{W1-W2}}, h3~=~H*{W2/{W1-W2}}.Исчеркав половину тетрадного листа, получаем: V~=~{1/3}H*~{{W1^2L1~-~W2^2L2}/{W1~-~W2}}, где W1, L1 — ширина и длина большего основания, W2, L2 — ширина и длина меньшего основания, H — высота пирамиды.И, оставив в покое остальную половину листа, исходя из одних соображений симметрии, мы можем написать еще одну формулу, которая отличается от предыдущей только заменой W на L и наоборот. В чем разница между длиной и шириной? Только в том, что мы их так назвали. Назовем наоборот и получим: V~=~{1/3}H*~{{L1^2W1~-~L2^2W2}/{L1~-~L2}}.Тогда масса усеченной прямоугольной пирамиды:

m~=~{{W1^2L1~-~W2^2L2}/{W1~-~W2}}~*~{H~*~rho}/3000

или

m~=~{{L1^2W1~-~L2^2W2}/{L1~-~L2}}~*~{H~*~rho}/3000

Для пирамиды с квадратным основанием (W1=L1=A1, W2=L2=A2) формула выглядит проще:

m~=~(A1^2~+~A1A2~+~A2^2)~*~{H~*~rho}/3000

tvlad.ru

как узнать плотность если известна масса и площадь???

Если плотность объёмная (кг/м³), то данных недостаточно: нужно знать ещё одно линейное измерение (толщину) . А если нужно найти поверхностную плотность (кг/м²), то нужно массу разделить на площадь.

Для того чтобы найти массу тела, необходимо умножить его объем на плотность, которую можно узнать в справочной литературе. На рисунке 1 представлены плотности распространенных веществ. Заметьте, что величины указаны при определенной температуре, т. е. если вы хотите найти массу охлажденного или нагретого вещества, вам придется учесть ее при расчетах. 2 Остается найти объем. Исходя из того, что площадь известна, вы можете найти объем по стандартным формулам для различных геометрических фигур. Так, объем прямого параллелепипеда равен произведению площади его основания на высоту. Объем шара можно найти, разделив площадь сферы, возведенной в степень 3/2, на произведение шести и корня квадратного из π. Объем конуса — разделив произведение площади основания конуса и его высоты на три. Объем цилиндра — умножив площадь основания цилиндра на его высоту. 3 Как видно, только в случае с шаром можно вывести формулу, в которой используется исключительно площадь его поверхности, в остальных случаях необходимы дополнительные параметры. Для преодоления этого затруднения вам на помощь приходит куб. Все его ребра имеют равную длину, поэтому общая площадь поверхности равна 6*a^2. Отсюда, по известной площади, вы можете найти длину ребра, она будет равна корню квадратному из S/6, где S - общая площадь поверхности куба. Теперь вы можете найти объем куба, возведя получившуюся длину ребра в третью степень. 4 Зная площадь поверхности некой фигуры, вы можете представить куб с точно такой же площадью поверхности и найти его объем так, как было показано выше. Он будет эквивалентен объему тела с данной площадью поверхности. 5 Таким образом, зная площадь поверхности даже очень сложной фигуры, вы всегда можете свести нахождение ее объема к нахождению объема куба равной площади. После чего можно найти массу, умножив полученное значение на плотность вещества. Конечно, такой метод будет иметь значительную погрешность, но примерную массу объекта вы узнать сможете.

без обьема не узнаешь

touch.otvet.mail.ru