Плотность вещества – как определить и чему равна?

Масса

Начнем с самого сложного — с массы. Казалось бы, это понятие мы слышим с самого детства, примерно знаем, сколько в нас килограмм, и ничего сложного здесь быть не может. На самом деле, все сложнее.

До недавнего времени в Международном бюро мер и весов в Париже хранился цилиндр массой один килограмм. Цилиндр был изготовлен из сплава иридия и платины и служил для всего мира эталоном килограмма. Правда, со временем его масса изменилась, и пришлось придумать новый эталон — электромагнитные весы.

Высота этого цилиндра была приблизительно равна 4 см, но чтобы его поднять, нужно было приложить немалую силу. Необходимость эту силу прикладывать обуславливается инерцией тел и математически записывается через второй закон Ньютона.

Второй закон Ньютона

F = ma

F — сила [Н]

m — масса [кг]

a — ускорение [м/с²]

В этом законе массу можно считать неким коэффициентом, который связывает ускорение и силу. Также масса важна при расчете силы тяготения. Она является мерой гравитации: именно благодаря ей тела притягиваются друг к другу.

Закон всемирного тяготения

F — сила тяготения [Н]

M — масса первого тела (часто планеты) [кг]

m — масса второго тела [кг]

R — расстояние между телами [м]

G — гравитационная постоянная

G = 6,67 · 10⁻¹¹м³ · кг⁻¹ · с⁻²

Когда мы встаем на весы, стрелка отклоняется. Это происходит потому, что масса Земли очень большая, и сила тяготения буквально придавливает нас к поверхности. На более легкой Луне человек весит меньше в шесть раз. Когда думаешь об этом, хочется взвешиваться исключительно на Луне. 🙃

Объем тела

Объем — это физическая величина, которая показывает, сколько пространства занимает тело. Это важный навык — уметь объемы соотносить. Например, чтобы посчитать, сколько пластиковых шариков помещается в гигантский бассейн.

Скажем, чтобы рассчитать объем прямоугольного параллелепипеда, нам нужно перемножить три его параметра.

Формула объема параллелепипеда

V = abc

V — объем [м³]

a — длина [м]

b — ширина [м]

c — высота [м]

А для цилиндра будет справедлива такая формула:

Формула объема цилиндра

V = Sh

V — объем [м³]

S — площадь основания [м²]

h — высота [м]

Откуда берется масса

Физики убеждены, что у элементарных частиц должна быть масса. Доказано, что у электрона, например, масса есть. В противном случае они не могли бы образовать атомы и всю видимую материю.

Вселенная без массы представляла бы собой хаос из различных излучений, двигающихся со скоростью света. Не существовало бы ни галактик, ни звезд, ни планет. Здорово, что это не так, и у элементарных частиц есть масса. Только вот пока непонятно, откуда эта масса у них берется.

Мужчину на этой фотографии зовут Питер Хиггс. Ему мы обязаны за предположение, экспериментально доказанное в 2022 году, что массу всех частиц создает некий бозон.

Перевести г/м3 в т/м3 | онлайн калькулятор

Онлайн калькулятор выполнит перевод единиц измерения плотности из Грамм на кубометр (г/м³, g/m³) в Тонны на метр кубический (т/м³, t/m³) и наоборот, поможет выразить сколько т/м3 в г/м3.

1 г/м3 = 0.000001 т/м3;
1 т/м3 = 1 000 000 г/м3.

Плотность вещества

Плотность — скалярная физическая величина. Определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему.

Формула плотности вещества

р = m/V

р — плотность вещества [кг/м³]

m — масса вещества [кг]

V — объем вещества [м³]

Плотность зависит от температуры, агрегатного состояния вещества и внешнего давления. Обычно если давление увеличивается, то молекулы вещества утрамбовываются плотнее — следовательно, плотность больше. А рост температуры, как правило, приводит к увеличению расстояний между молекулами вещества — плотность понижается.

Маленькое исключение

Исключение составляет вода. Так, плотность воды меньше плотности льда. Объяснение кроется в молекулярной структуре льда. Когда вода переходит из жидкого состояния в твердое, она изменяет молекулярную структуру так, что расстояние между молекулами увеличивается. Соответственно, плотность льда меньше плотности воды.

Ниже представлены значения плотностей для разных веществ. В дальнейшем это поможет при решении задач.

Твердое вещество	кг/м³	г/см³
Платина	21500	21,5
Золото	19300	19,3
Вольфрам	19000	19,0
Свинец	11400	11,4
Серебро	10500	10,5
Медь	8900	8,9
Никель	8800	8,8
Латунь	8500	8,5
Сталь, железо	7900	7,9
Олово	7300	7,3
Цинк	7100	7,1
Чугун	7000	7,0
Алмаз	3500	3,5
Алюминий	2700	2,7
Мрамор	2700	2,7
Гранит	2600	2,6
Стекло	2600	2,6
Бетон	2200	2,2
Графит	2200	2,2
Лёд	900	0,9
Парафин	900	0,9
Дуб (сухой)	700	0,7
Берёза (сухая)	650	0,65
Пробка	200	0,2
Платиноиридиевый сплав	21500	21,5

Жидкость	кг/м³	г/см³
Ртуть	13600	13,6
Мёд	1300	1,3
Глицерин	1260	1,26
Молоко	1036	1,036
Морская вода	1030	1,03
Вода	1000	1
Подсолнечное масло	920	0,92
Нефть	820	0,82
Спирт	800	0,8
Бензин	700	0,7

Газ	кг/м³
Хлор	3,22
Озон	2,14
Пропан	2,02
Диоксид углерода	1,98
Кислород	1,43
Воздух	1,29
Азот	1,25
Гелий	0,18
Водород	0,09

Где самая большая плотность?

Самая большая плотность во Вселенной — в черной дыре. Плотность черной дыры составляет около 1014 кг/м³.

Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!

Плотность высоколегированных сталей с особыми свойствами

Представлены значения плотности следующих марок высоколегированных сталей: сталь Г13, Г20Х12Ф, Х21Х15Т, Р18.Значения плотности стали в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. Размерность плотности — кг/м3. Дополнительно вы можете ознакомиться с таблицей плотности веществ.

Плотность низколегированных сталей

Представлены значения плотности следующих низколегированных сталей: сталь 15М, 12МХ, 15ХМ, 15ХФ, 30Х, 30Н3, 30ХН3, 12Х5СМА, Х6М, 30Г2, 50С2Г. Средняя плотность низколегированных сталей имеет величину от 7725 до 7855 кг/м3 при температуре 20°С.

Плотность стали различных типов

Приведена таблица значений плотности распространенных типов стали при комнатной температуре. Плотность стали существенно зависит от типа, который определяется ее химическим составом и назначением.

К легким сталям с не высокой плотностью можно отнести некоторые легированные, жаростойкие и нержавеющие стали. Минимальная плотность распространенных марок таких сталей составляет величину 7640-7670 кг/м3.

Присутствие в стали большого количества никеля делает ее плотность выше. Например, плотность сплавов на никелевой основе может достигать значения 8500 кг/м3. Наиболее тяжелой является быстрорежущая инструментальная сталь.

Плотность стали по типам
Тип стали	Примеры	Плотность, кг/м³
Углеродистые качественные	ст.08, ст.10, ст.15, 20, 40, 50, 85, 15К, А12, А30, ОС	7800-7870
Стали низколегированные	15Г, 40Г, 10Г2, 16ГС, 18Г2С, 45Г2, 15Х, 35Х, 50Х	7730-7850
Стали легированные	18ХГТ, 25ХГМ, 40ХС, 35ХМ, 40ХФА, 20ХН, 15Н5А	7640-7880
Стали целевого назначения	65Г, 55С2, 60С2Г, 70С2ХА, ШХ15, ЭИ 229	7650-7850
Нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные	03Х8СЮЦ, 12Х18Н10Т, 10Х12НД, 03Н18К9М5Т	7670-8000
Сплавы на железоникелевой основе	ХН32Т, ХН35ВТК, ХН45Ю, 06ХН46Б, ДИ65	7700-8170
Сплавы на никелевой основе	ЭИ 929, ХН60Ю, ЭП 709, ХН70Ю, ХН78Т, ХН80ТБЮ	7900-8570
Углеродистые и легированные	У7, У8, У10, 9ХС, ХВГ	7745-7850
Стали штамповые	Х6ВФ, Х12, 7Х3, 3Х3М3Ф, ЭП 761, ЭИ 958, ДИ 37	7700-7800
Стали валковые	9Х, 9Х2В, 55Х, 60ХН, 75ХМ, 7Х2СМФ	7800-7900
Быстрорежущие	11Р3АМ3Ф2, Р6М3, Р9, Р12, Р18, Р18К5Ф2	8000-8800
Стали для отливок	15Л, 30Л, 70Л, 40ХЛ, 25ГСЛ, 05Х26Н6М2Д2АБФЛ	7730-7850
Сплавы на никелевой основе для отливок	ХН58ВКМТЮБЛ, ХН65ВМТЮЛ, ЦНК 7П, ЦНК 17П	8000-8790

Плотность стали распространенных марок при различных температурах

В таблице представлены значения плотности стали распространенных марок в зависимости от температуры. Следует отметить, что плотность стали при изменении ее температуры меняется слабо. Плотность различных марок стали в размерности кг/м3 приведена в таблице при температуре от 20 до 900°С.

При нагревании стали она увеличивается в объеме, и ее плотность становится меньше. Например, плотность нержавеющей стали 12Х18Н9 при 20°С равна 7900 кг/м3 или 7,9 г/см3, а при температуре 900°С плотность этой стали уменьшается и становиться равной 7510 кг/м3 или 7,51 г/см3.

Из представленных в таблице сталей можно выделить наиболее легкую сталь с минимальной плотностью. Такой сталью является нержавеющая жаропрочная сталь15Х25Т (Х25Т, ЭИ439), плотность которой при комнатной температуре равна 7600 кг/м3 или 7,6 г/см3.

Средняя плотность конструкционной стали при комнатной температуре составляет величину 7700…7900 кг/м3. К примеру, плотность стали 20 имеет величину 7856 кг/м3 при температуре 20°С. Значение плотности стали в общем случае довольно близко к плотности железа поскольку этот металл является основой этого сплава.

Таблица значений плотности стали по маркам
Марка стали	Температура, °С	Плотность стали, кг/м³
02Х17Н11М2	20	8000
02Х22Н5АМ3	20	8000
03Н18К9М5Т	20	8000
03Х11Н10М2Т	20	8000
03Х13Н8Д2ТМ (ЭП699)	20	7800
03Х24Н6АМ3 (ЗИ130)	20	8000
06Х12Н3Д	20	7810
06ХН28МДТ (0Х23Н28М3Д3Т, ЭИ943)	20	7960
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП288)	20	7800
Сталь 08	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7871…7846…7814…7781…7745…7708… 7668…7628…7598…7602
08ГДНФЛ	20	7850
08кп	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7871…7846…7814…7781…7745…7708… 7668…7628…7598…7602
08Х13 (0Х13, ЭИ496)	20…100…200	7760…7740…7710
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ645)	20	7700
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7900…7870…7830…7790…7750…7700… 7660…7620
08Х18Н10 (0Х18Н10)	20	7850
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ914)	20	7900
08Х22Н6Т (0Х22Н5Т, ЭП53)	20	7700
3Х3М3Ф	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7828…7808…7783…7754…7721…7684… 7642…7597…7565…7525
4Х4ВМФС (ДИ22)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7808…7786…7757…7726…7693…7658… 7624…7581…7554…7550
4Х5МФ1С (ЭП572)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7716…7692…7660…7627…7593…7559… 7523…7490…7459…7438
9ХС	20	7830
9Х2МФ	20	7840
Сталь 10	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7856…7832…7800…7765…7730…7692… 7653…7613…7582…7594
10Г2	20	7790
10кп	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7856…7832…7800…7765…7730…7692… 7653…7613…7582…7594
10Х11Н20Т3Р (ЭИ696)	20	7900
10Х11Н23Т3МР (ЭП33)	20	7950
10Х12Н3М2ФА(Ш) (10Х12Н3М2ФА-А(Ш))	20	7750
10Х13Н3М1Л	20	7745
10Х14Г14Н4Т (Х14Г14Н3Т, ЭИ711)	20	7800
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ448)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7900…7870…7830…7790…7750…7700… 7660…7620
10Х18Н18Ю4Д (ЭП841)	20	7630
12МХ	20…100…200…300…400…500… 600…700	7850…7830…7800…7760…7730…7690… 7650…7610
12ХН2	20	7880
12ХН3А	20…100…200…300…400…500…600	7850…7830…7800…7760…7720…7680…7640
12X2МФБ (ЭИ531)	20	7800
12X1МФ (ЭИ575)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7800…7780…7750…7720…7680…7650… 7600…7570…7540…7560
12Х2Н4А	20…100…300…400…600	7840…7820…7760…7710…7630
12Х13 (1Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7720…7700…7670…7640…7620…7580… 7550…7520…7490…7500
12Х17 (Х17, ЭЖ17)	20	7720
12Х18Н9 (Х18Н9)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7900…7860…7820…7780…7740…7690… 7650…7600…7560…7510
12Х18Н9Т (Х18Н9Т)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7900…7860…7820…7780…7740…7690… 7650…7600…7560…7510
12Х18Н10Т	20	7900
12Х18Н12Т (Х18Н12Т)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7900…7870…7830…7780…7740…7700… 7850…7610
12Х25Н16Г7АР (ЭИ835)	20	7820
13Х11Н2В2МФ-Ш (ЭИ961-Ш)	20	7800
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ268)	20	7750
Сталь 15	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7850…7827…7794…7759…7724…7687… 7648…7611…7599…7584
15Г	20	7810
15кп	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7850…7827…7794…7759…7724…7687… 7648…7611…7599…7584
15К	20	7850
15Л	20	7820
15Х	20…100…200…400…600	7830…7810…7780…7710…7640
15ХМ	20…100…200…300…400…500…600	7850…7830…7800…7760…7730…7700…7660
15ХФ	20…100…200…300…400…500… 600…700	7760…7730…7710…7670…7640…7600… 7570…7530
15Х5М (12Х5МА, Х5М)	20…100…200…300…400…500…600	7750…7730…7700…7670…7640…7610…7580
15Х12ВНМФ(ЭИ802, ЭИ952)	20…100…200…300…400…500… 600…700	7850…7830…7800…7780…7760…7730… 7700…7670
15Х25Т (Х25Т, ЭИ439)	20	7600
16ГС	20	7850
17Х18Н9 (2Х18Н9)	20	7850
18Х2Н4МА (18Х2Н4ВА)	20…100…200…300…400…500…600	7950…7930…7900…7860…7830…7800…7760
18Х12ВМБФР-Ш (ЭП 993-Ш)	20	7850
18ХГТ	20	7800
Сталь 20	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7856…7834…7803…7770…7736…7699… 7659…7617…7624…7600
20Г	20	7820
20К	20	7850
20Л	20	7850
20кп	100…200…300…400…500…600… 700…800…900	7834…7803…7770…7736…7699…7659… 7617…7624…7600
20Х	20…100…200…400…600	7830…7810…7780…7710…7640
20ХГР	20	7800
20ХГСА	20	7760
20ХМЛ	20…100…200…300…400…500…600	7800…7780…7750…7720…7690…7650…7620
20ХН3А	20…100…300…600	7850…7830…7760…7660
20Х2Н4А	20	7850
20Х3МВФ (ЭИ415, ЭИ579)	20…400…500…600	7800…7690…7660…7620
20Х5МЛ	20	7730
20Х13 (2Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7670…7660…7630…7600…7570…7540… 7510…7480…7450
20Х13Л	20	7740
20Х20Н13 (Х23Н13, ЭИ319)	20…100…600…800	7820…7790…7580…7480
20Х20Н14С2 (Х20Н14С2, ЭИ211)	20…100…600…700…800…900	7800…7760…7550…7510…7470…7420
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ417)	20…400…500…600…700…900	7900…7760…7720…7670…7620…7540
20Х25Н20С2 (Х25Н20С2, ЭИ283)	20…100…800…900	7720…7680…7440…7390
Сталь 25	20	7820
25Л	20	7830
25ХГСА	20…100…200…300…400…500… 600…700	7850…7830…7790…7760…7730…7690… 7650…7610
25Х1МФ (ЭИ10)	20…200…400…600	7840…7790…7720…7650
25Х2М1Ф (ЭИ723)	20…100…200…300…400…500…600	7800…7780…7750…7720…7680…7650…7600
25Х13Н2 (2Х14Н2, ЭИ474)	20	7680
Сталь 30	20	7850
30Г	20	7810
30Л	20	7810
30Х	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7820…7800…7770…7740…7700…7670… 7630…7590…7610…7560
30ХМ, 30ХМА	20…100…200…300…400…500	7820…7800…7770…7740…7700…7660
30ХН3А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7850…7830…7800…7760…7730…7700… 7670…7690…7650…7600
30Х13 (3Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7670…7650…7620…7600…7570…7540… 7510…7480…7450…7460
31Х19Н9МВБТ (ЭИ572)	20	7960
33ХС	20	7640
34ХН3М, 34ХН3МА	20…100…200…400…600	7830…7810…7780…7710…7650
Сталь 35	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7826…7804…7771…7737…7700…7662… 7623…7583…7600…7549
35Г2	20	7790
35Л	20	7830
35ХГСЛ	20	7800
35ХМ	20…100…200…400…600	7820…7800…7770…7770…7630
35ХМЛ	20	7840
35ХМФЛ	20	7820
37Х12Н8Г8МФБ (ЭИ481)	20	7850
38ХА	20…200…600	7850…7800…7650
38ХН3МФА	20	7900
38ХС	20	7800
38Х2МЮА (38ХМЮА)	20	7710
Сталь 40	20	7850
40Г	20	7810
40Г2	20	7800
40Л	20	7810
40Х	20…200…500	7850…7800…7650
40ХЛ	20	7830
40ХН	20…100…200…300…400	7820…7800…7770…7740…7700
40ХН2МА (40ХНМА)	20	7850
40ХС	20…100…200…400…600	7740…7720…7690…7620…7540
40ХФА	20	7810
40Х9С2 (4Х9С2, ЭСХ8)	20…100…200…400…600…800	7630…7610…7580…7510…7440…7390
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ107)	20…100…800	7620…7610…7430
40Х13 (4Х13)	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7650…7630…7600…7570…7540…7510… 7480…7450…7420
40Х24Н12СЛ (ЭИ316Л)	20	7800
Сталь 45	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7826…7799…7769…7739…7698…7662… 7625…7587…7595
45Г2	20	7810
45Л	20	7800
45Х	20	7820
45ХН	20	7820
45Х14Н14В2М (ЭИ69)	20…200…400…600…800	8000…7930…7840…7760…7660
Сталь 50	20	7810
50Г	20	7810
50Г2	20	7500
50Л	20	7820
50Х	20	7820
50ХН	20	7860
50ХФА	20…100…200…300…400…500…600	7800…7780…7750…7720…7680…7650…7610
Сталь 55	20	7820
Сталь 60	20	7800
60С2, 60С2А	20…100…200…300…400…500	7680…7660…7630…7590…7570…7520
65Г (ЗМИ3)	20…100…200…400	7850…7830…7800…7730
75ХМ	20	7900
95Х18 (9Х18, ЭИ229)	20…100…800	7750…7730…7540
Х23Ю5Т	20	7210
ХН32Т (ЭП670)	20	8160
ХН35ВТ (ЭИ612)	20	8164
ХН35ВТЮ (ЭИ787)	20	8040
ХН45Ю (ЭП747)	20	7700
ХН55ВМТКЮ (ЭИ929), ХН55ВМТКЮ-ВД (ЭИ929-ВД)	20	8400
ХН58ВКМТЮБЛ (ЦНК8МП)	20	8210
ХН60Ю (ЭИ559А)	20	7900
ХН60ВТ (ЭИ868)	20	8350
ХН60КВМЮТБЛ (ЦНК21П)	20	8110
ХН60КВМЮТЛ (ЦНК7П)	20	8200
ХН62МБВЮ (ЭП709)	20	8700
ХН62МВКЮ (ЭИ867), ХН62МВКЮ-ВД (ЭИ867-ВД)	20	8570
ХН64ВМКЮТЛ (ЗМИ3)	20	8250
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ539ЛМУ)	20	8220
ХН65ВМТЮ (ЭИ893)	20	8790
ХН65ВМТЮЛ (ЭИ893Л)	20	8790
ХН65КМВЮТЛ (ЖС6К)	20	8200
ХН67МВТЮ (ЭП202, ЭИ445Р)	20	8360
ХН70КВМЮТЛ (ЦНК17П)	20	8000
ХН70ВМТЮФ (ЭИ826), ХН70ВМТЮФ-ВД (ЭИ826-ВД)	20	8470
ХН70ВМЮТ (ЭИ765)	20	8570
ХН70Ю (ЭИ652)	20	7900
ХН73МБТЮ (ЭИ698)	20	8320
ХН75ВМЮ (ЭИ827)	20	8430
ХН77ТЮР (ЭИ437Б)	20	8200
ХН78Т (ЭИ435)	20	8400
ХН80ТБЮ (ЭИ607)	20	8300
ХН80ТБЮА (ЭИ607А)	20	8300
Х15Н60-Н	20	8200
Х20Н80-Н	20	8400
Х27Ю5Т	20	7190
ХВГ	20…100…300…600	7850…7830…7760…7660
А12	20	7830
Р6М3	20	8000
Р6М5К5	20	8200
Р9	20	8300
Р9М4К8	20	8300
Р12	20	8300
Р18	20	8800
У7, У7А	20	7830
У8, У8А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800	7839…7817…7786…7752…7714…7676… 7638…7600…7852
У9, У9А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7745…7726…7717…7690…7686…7655… 7622…7586…7568…7523
У10, У10А	20	7810
У12, У12А	20…100…200…300…400…500… 600…700…800…900	7830…7809…7781…7749…7713…7675… 7634…7592…7565…7489
ШХ15	20…100…200…300…400…500	7812…7790…7750…7720…7680…7640
ШХ15СГ	20	7650

Плотность углеродистых сталей

Плотность углеродистой стали при комнатной температуре находится в диапазоне от 7,83 до 7,87 г/см3. В таблице представлены значения плотности следующих углеродистых сталей: сталь 08КП, сталь 08, сталь 20, сталь 40, сталь У8, сталь У12.

Значения плотности в таблице указаны в зависимости от температуры — в интервале от 0 до 1100°С. При нагревании стали она становиться менее плотной. Например, плотность стали 20 равна 7859 кг/м3 при температуре 15°С, а при нагревании до температуры 1100°С, плотность этой стали уменьшиться до величины 7496 кг/м3.

Примечание: Плотность углеродистых сталей в таблице выражена в размерности кг/м³.

Различные единицы измерения величин поверхностной (плоскостной) плотности – перевод в
кг/м2


1 дина на квадратный сантиметр (дин/см²)	0,010197162
1 грамм на квадратный сантиметр (г/см²)	10
1 грамм на квадратный метр (г/м²)	1,0*10^-3
1 килограмм на гектар (кг/га²)	1,0*10^-4
1 килограмм на квадратный сантиметр (кг/см²)	1,0*10⁴
1 килограмм на квадратный метр (кг/м²)	1,0
1 килограмм на квадратный миллиметр (кг/мм²)	1,0*10⁶
1 миллиграмм на квадратный метр (мг/м²)	1,0*10^-6
1 миллиграмм на квадратный миллиметр (мг/мм²)	1,0
1 унция на квадратный фут (oz/ft²)	0,305152
1 унция на квадратный дюйм (oz/in²)	43,941849
1 унция на квадратный ярд (oz/yd²)	0,0339057

1 фунт на акр (lb/acre)	1,12085*10^-4
1 фунт на квадратный фут (lb/ft²)	4,8824276
1 фунт на квадратный фут (lb/in²)	703,069595
1 фунт на квадратный фут (lb/yd²)	0,542492
1 фунт на 1000 квадратны[ футjd (lb/1000ft²)	4,88243*10^-3
1 паундал на квадратный дюйм (pdl/in²)	21,8520485
1 тонна (длинная) на квадратный фут	1,093666*10⁴
1 тонна (длинная) на квадратный дюйм	1,57488*10⁶
1 тонна (длинная) на квадратную милю	3,92298*10^-4
1 тонна (короткая) на квадратный фут	9,7648556*10³
1 тонна (короткая) на квадратный дюйм	1,4061392*10⁶

Расчетная плотность простых (двойных) латуней

Марка	Расчетная плотность, г/см³	Нормативный документ
Л96	8,9	ГОСТ 15527-2004
Л90	8,7	ГОСТ 15527-2004
Л85	8,7	ГОСТ 15527-2004
Л80	8,7	ГОСТ 15527-2004
Л70	8,5	ГОСТ 15527-2004
Л68	8,5	ГОСТ 15527-2004
Л63	8,5	ГОСТ 15527-2004
Л60	8,4	ГОСТ 15527-2004

Расчетная плотность свинцовых латуней

Марка	Расчетная плотность, г/см³	Нормативный документ
ЛС74-3	8,5	ГОСТ 15527-2004
ЛС64-2	8,5	ГОСТ 15527-2004
ЛС63-3	8,5	ГОСТ 15527-2004
ЛС59-1В	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛС59-1	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛС58-2	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛС58-3	8,45	ГОСТ 15527-2004
ЛС59-2	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛЖС58-1-1	8,4	ГОСТ 15527-2004

Расчетная плотность сложнолегированных латуней

Марка	Расчетная плотность, г/см³	Нормативный документ
ЛО90-1	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛО70-1	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛОМш 70-1-0,05	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛОМш 70-1-0,04	8,4	ГОСТ 15527-2004
Л062-1	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛКБО62-0,2-0,04-0,5	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛО60-1	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛОК59-1-0,3	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛАМш77-2-0,05	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛАМш77-2-0,04	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛА77-2	8,3	ГОСТ 15527-2004
ЛА77-2у	8,3	ГОСТ 15527-2004
ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5	8,3	ГОСТ 15527-2004
ЛК75В	8,4	ГОСТ 15527-2004
Л75мк	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛМш68-0,05	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛК62-0,5	8,4	ГОСТ 15527-2004
ЛАЖ60-1-1	8,3	ГОСТ 15527-2004
ЛАН59-3-2	8,2	ГОСТ 15527-2004
ЛЖМц59-1-1	8,3	ГОСТ 15527-2004
ЛМц58-2	8,3	ГОСТ 15527-2004

Решение задач: плотность вещества

А теперь давайте тренироваться!

Задача 1

Цилиндр 1 поочерёдно взвешивают с цилиндром 2 такого же объёма, а затем с цилиндром 3, объем которого меньше (как показано на рисунке).

Какой цилиндр имеет максимальную среднюю плотность?

Решение:

Плотность тел прямо пропорциональна массе и обратно пропорциональна объему:

р = m/V

Исходя из проведенных опытов можно сделать следующие выводы:

1) масса первого цилиндра больше массы второго цилиндра при одинаковом объеме. Значит плотность первого цилиндра выше плотности второго.

2) масса первого цилиндра равна массе третьего цилиндра, объем которого меньше. Следовательно, плотность третьего цилиндра больше плотности первого цилиндра.

Таким образом, средние плотности цилиндров:

р2 < р1 < р3

Ответ: 3.

Задача 2

Шар 1 последовательно взвешивают на рычажных весах с шаром 2 и шаром 3 (как показано на рисунке). Для объёмов шаров справедливо соотношение V1 = V3 < V2.

Какой шар имеет максимальную среднюю плотность?

Решение:

Из рисунка ясно, что масса шаров 1 и 2 равна — следовательно, плотность второго шара меньше, чем первого. Третий шар тяжелее, чем первый при одинаковом объёме, поэтому плотность третьего шара больше плотности первого. Таким образом, максимальную среднюю плотность имеет шар 3.

Ответ: 3

Задача 3

Найти плотность шара объемом 0,5 м3 и массой 1,5 кг.

Решение:

Возьмем формулу плотности и подставим в нее данные нам значения.

р = m/V

р = 1,5/0,5 = 3 кг/м3

Ответ: р = 3 кг/м3

Плавание тел

Почему шарик с гелием взлетает? Или мяч при игре в водное поло не тонет?

Задача 1

Стальной шарик в воде падает медленнее, чем в воздухе. Чем это объясняется?

Решение:

Плотность воды значительно выше, чем воздуха, поэтому стальной шарик в воде падает медленнее

Задача 2

В таблице даны плотности некоторых твердых веществ. Если вырезать из этих веществ кубики, то какие кубики смогут плавать в воде? Плотность воды — 1000 кг/м3.

Название вещества	Плотность вещества, кг/м³
Алюминий	2700
Парафин	900
Плексиглас	1200
Фарфор	2300
Сосна	400

Решение:

Плавать будут кубики, плотность которых меньше плотности воды, то есть сделанные из парафина или сосны.

Средняя плотность

В школьном курсе чаще всего говорят о средней плотности тела. Дело в том, что если мы рассмотрим какое-нибудь неоднородное тело, то в одной его части будет, например, большая плотность, а в другой — меньшая.

Если вы когда-то делали ремонт, то знакомы с такой вещью, как цемент. Он состоит из двух веществ: клинкера и гипса. Значит нам нужно отдельно найти плотность гипса, плотность клинкера по формуле, указанной выше, а потом найти среднее арифметическое двух плотностей. Можно сделать так.

А можно просто массу цемента разделить на объем цемента и мы получим ровно то же самое. Просто в данном случае мы берем не массу и объем вещества, а массу и объем тела.

Формула плотности тела

р = m/V

р — плотность тела [кг/м³]

m — масса тела [кг]

V — объем тела [м³]

Таблица плотности ρ материалов г/см3 (кг/дм3) и коэффициентов к = ρ/7.85*

* Согласно данным справочника П.М. Поливанов, Е.П. Поливанова. Таблицы для расчета массы деталей и материалов: Справочник. 13-е издание, 2006 г. (переработанное в соответсвие с ГОСТами).

Наименование группы	Наименование материала, марка	ρ	К
ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ
Чистые металлы	Алюминий	2,7	0,34
	Бериллий	1,84	0,23
	Ванадий	6,5-7,1	0,83-0,90
	Висмут	9,8	1,24
	Вольфрам	19,3	2,45
	Галлий	5,91	0,75
	Гафний	13,09	1,66
	Германий	5,33	0,68
	Золото	19,32	2,45
	Индий	7,36	0,93
	Иридий	22,4	2,84
	Кадмий	8,64	1,10
	Кобальт	8,9	1,13
	Кремний	2,55	0,32
	Литий	0,53	0,07
	Магний	1,74	0,22
	Медь	8,94	1,14
	Молибден	10,3	1,31
	Марганец	7,2-7,4	0,91-0,94
	Натрий	0,97	0,12
	Никель	8,9	1,13
	Олово	7,3	0,93
	Палладий	12,0	1,52
	Платина	21,2-21,5	2,69-2,73
	Рений	21,0	2,67
	Родий	12,48	1,58
	Ртуть	13,6	1,73
	Рубидий	1,52	0,19
	Рутений	12,45	1,58
	Свинец	11,37	1,44
	Серебро	10,5	1,33
	Талий	11,85	1,50
	Тантал	16,6	2,11
	Теллур	6,25	0,79
	Титан	4,5	0,57
	Хром	7,14	0,91
	Цинк	7,13	0,91
	Цирконий	6,53	0,82
СПЛАВЫ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Алюминиевые сплавы литейные	АЛ1	2,75	0,35
	АЛ2	2,65	0,34
	АЛ3	2,70	0,34
	АЛ4	2,65	0,34
	АЛ5	2,68	0,34
	АЛ7	2,80	0,36
	АЛ8	2,55	0,32
	АЛ9 (АК7ч)	2,66	0,34
	АЛ11 (АК7Ц9)	2,94	0,37
	АЛ13 (АМг5К)	2,60	0,33
	АЛ19 (АМ5)	2,78	0,35
	АЛ21	2,83	0,36
	АЛ22 (АМг11)	2,50	0,32
	АЛ24 (АЦ4Мг)	2,74	0,35
	АЛ25	2,72	0,35
Баббиты оловянные и свинцовые	Б88	7,35	0,93
	Б83	7,38	0,94
	Б83С	7,40	0,94
	БН	9,50	1,21
	Б16	9,29	1,18
	БС6	10,05	1,29
Бронзы безоловянные, литейные	БрАмц9-2Л	7,6	0,97
	БрАЖ9-4Л	7,6	0,97
	БрАМЖ10-4-4Л	7,6	0,97
	БрС30	9,4	1,19
Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением	БрА5	8,2	1,04
	БрА7	7,8	0,99
	БрАмц9-2	7,6	0,97
	БрАЖ9-4	7,6	0,97
	БрАЖМц10-3-1,5	7,5	0,95
	БрАЖН10-4-4	7,5	0,95
	БрБ2	8,2	1,04
	БрБНТ1,7	8,2	1,04
	БрБНТ1,9	8,2	1,04
	БрКМц3-1	8,4	1,07
	БрКН1-3	8,6	1,09
	БрМц5	8,6	1,09
Бронзы оловянные деформируемые	БрОФ8-0,3	8,6	1,09
	БрОФ7-0,2	8,6	1,09
	БрОФ6,5-0,4	8,7	1,11
	БрОФ6,5-0,15	8,8	1,12
	БрОФ4-0,25	8,9	1,13
	БрОЦ4-3	8,8	1,12
	БрОЦС4-4-2,5	8,9	1,13
	БрОЦС4-4-4	9,1	1,16
Бронзы оловянные литейные	БрО3Ц7С5Н1	8,84	1,12
	БрО3Ц12С5	8,69	1,10
	БрО5Ц5С5	8,84	1,12
	БрО4Ц4С17	9,0	1,14
	БрО4Ц7С5	8,70	1,10
Бронзы бериллиевые	БрБ2	8,2	1,04
	БрБНТ1,9	8,2	1,04
	БрБНТ1,7	8,2	1,04
Медно- цинковые сплавы (латуни) литейные	ЛЦ16К4	8,3	1,05
	ЛЦ14К3С3	8,6	1,09
	ЛЦ23А6Ж3Мц2	8,5	1,08
	ЛЦ30А3	8,5	1,08
	ЛЦ38Мц2С2	8,5	1,08
	ЛЦ40С	8,5	1,08
	ЛС40д	8,5	1,08
	ЛЦ37Мц2С2К	8,5	1,08
	ЛЦ40Мц3Ж	8,5	1,08
Медно- цинковые сплавы (латуни), обрабатываемые давлением	Л96	8,85	1,12
	Л90	8,78	1,12
	Л85	8,75	1,11
	Л80	8,66	1,10
	Л70	8,61	1,09
	Л68	8,60	1,09
	Л63	8,44	1,07
	Л60	8,40	1,07
	ЛА77-2	8,60	1,09
	ЛАЖ60-1-1	8,20	1,04
	ЛАН59-3-2	8,40	1,07
	ЛЖМц59-1-1	8,50	1,08
	ЛН65-5	8,60	1,09
	ЛМц58-2	8,40	1,07
	ЛМцА57-3-1	8,10	1,03
Латунные прутки прессованные и тянутые	Л60, Л63	8,40	1,07
	ЛС59-1	8,45	1,07
	ЛЖС58-1-1	8,45	1,07
	ЛС63-3, ЛМц58-2	8,50	1,08
	ЛЖМц59-1-1	8,50	1,08
	ЛАЖ60-1-1	8,20	1,04
Магниевые сплавы литейные	Мл3	1,78	0,23
	Мл4	1,83	0,23
	Мл5	1,81	0,23
	Мл6	1,76	0,22
	Мл10	1,78	0,23
	Мл11	1,80	0,23
	Мл12	1,81	0,23
Магниевые сплавы деформируемые	МА1	1,76	0,22
	МА2	1,78	0,23
	МА2-1	1,79	0,23
	МА5	1,82	0,23
	МА8	1,78	0,23
	МА14	1,80	0,23
Медно-никелевые сплавы, обрабатываемые давлением	Копель МНМц43-0,5	8,9	1,13
	Константан МНМц40-1,5	8,9	1,13
	Мельхиор МнЖМц30-1-1	8,9	1,13
	Сплав МНЖ5-1	8,7	1,11
	Мельхиор МН19	8,9	1,13
	Сплав ТБ МН16	9,02	1,15
	Нейзильбер МНЦ15-20	8,7	1,11
	Куниаль А МНА13-3	8,5	1,08
	Куниаль Б МНА6-1,5	8,7	1,11
	Манганин МНМц3-12	8,4	1,07
Никелевые сплавы	НК 0,2	8,9	1,13
	НМц2,5	8,9	1,13
	НМц5	8,8	1,12
	Алюмель НМцАК2-2-1	8,5	1,08
	Хромель Т НХ9,5	8,7	1,11
	Монель НМЖМц28-2,5-1,5	8,8	1,12
Цинковые сплавы антифрикционные	ЦАМ 9-1,5Л	6,2	0,79
	ЦАМ 9-1,5	6,2	0,79
	ЦАМ 10-5Л	6,3	0,80
	ЦАМ 10-5	6,3	0,80
СТАЛЬ, СТРУЖКА, ЧУГУН
Нержавеющая сталь	04Х18Н10	7,90	1,00
	08Х13	7,70	0,98
	08Х17Т	7,70	0,98
	08Х20Н14С2	7,70	0,98
	08Х18Н10	7,90	1,00
	08Х18Н10Т	7,90	1,00
	08Х18Н12Т	7,95	1,01
	08Х17Н15М3Т	8,10	1,03
	08Х22Н6Т	7,60	0,97
	08Х18Н12Б	7,90	1,00
	10Х17Н13М2Т	8,00	1,02
	10Х23Н18	7,95	1,01
	12Х13	7,70	0,98
	12Х17	7,70	0,98
	12Х18Н10Т	7,90	1,01
	12Х18Н12Т	7,90	1,00
	12Х18Н9	7,90	1,00
	15Х25Т	7,60	0,97
Сталь конструкционная	Сталь конструкционная	7,85	1,0
Стальное литье	Стальное литьё	7,80	0,99
Сталь быстрорежущая с содержанием вольфрама, %	5	8,10	1,03
	10	8,35	1,06
	15	8,60	1,09
	18	8,90	1,13
Стружка (т/м³)	алюминиевая мелкая дроблёная	0,70
	стальная (мелкий вьюн)	0,55
	стальная (крупный вьюн)	0,25
	чугунная	2,00
Чугун	серый	7,0-7,2	0,89-0,91
	ковкий и высокопрочный	7,2-7,4	0,91-0,94
	антифрикционный	7,4-7,6	0,94-0,97

Физика. таблица плотностей

Плотность – это скалярная физическая величина, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому этим теломобъёму или площади (поверхностная плотность). Для обозначения плотности обычно используется символ Таблица плотностей .

Наименование	Плотность, кг/м³
Алюминий	2,7·10³
Барий	3,5·10³
Бензин	0.750 · 10³
Ванадий	6,0·10³
Вольфрам	19,1 ·10³
Вода дистилированая	0.998 · 10³
Вода морская	1.020 · 10³
Висмут	9,8·10³
Дизельное топливо	0.850 · 10³
Железо	7,8·10³
Литий	0,53·10³
Медь	8,9·10³
Никель	8,9·10³
Свинец	11,3·10³
Серебро	10,5·10³
Цезий	1,9·10³
Цинк	7,1·10³
Вода (при 40С)	1,00·10³
Глицерин	1,26·10³
Гранит	2600
Дерево (Дуб)	810
Ртуть	13,6·10³
Спирт	0,80·10³
Сероуглерод	1,26·10³
Водород	0,09
Воздух	1,29
Гелий	0,18
Кислород	1,43
Керосин	800
Эфир	0.720 · 10³
Нефть	изменяемая 730—1040
Мрамор	2700
Керосин	0.800 · 10³
Серная кислота	1.830 · 10³
Сера	2070 кг/м³
Золото	19320
Гипс	1500
Бетон	2000
Молоко	1050
Стекло	2500
Чугун	7000