Проверочная работа по физике Инерция. Масса. Плотность 7 класс

Колесо в автомобиле — это неотъемлемый элемент конструкции транспортного средства. Покрышки и диски наделяют машину различными эксплуатационными характеристиками. Например, они влияют на проходимость и скоростные качества. Вместе с этим, такой простой параметр как общий вес колеса, играет немаловажную функцию. Давайте разберёмся, на что влияет масса дисков и шин при эксплуатации машины.

Однородный и полый цилиндры

Из полученного выше результата можно видеть, что медный цилиндр с относительно малыми размерами (10 см) обладает большой массой (28 кг). Это связано не только с тем, что он сделан из тяжелого материала, но и с тем, что он является однородным. Этот факт важно понимать, поскольку приведенную выше формулу для расчета массы можно использовать только в случае, если цилиндр полностью (снаружи и внутри) состоит из одного и того же материала, то есть является однородным.

На практике же часто используют полые цилиндры (например, цилиндрические бочки для воды). То есть они сделаны из тонких листов какого-то материала, а внутри являются пустыми. Для полого цилиндра указанной формулой расчета массы пользоваться нельзя.

Расчет массы полого цилиндра

Интересно рассчитать, какой массой будет обладать цилиндр из меди, если он является пустым внутри. Для примера пусть он будет сделан из тонкого медного листа толщиной всего d = 2 мм.

Чтобы решить эту задачу, нужно найти объем самой меди, из которой сделан объект. А не объем цилиндра. Поскольку толщина листа мала, по сравнению с размерами цилиндра (d = 2 мм и r = 10 см), тогда объем меди, из которой изготовлен предмет, можно найти, если умножить всю площадь поверхности цилиндра на толщину медного листа, получаем: V = d*S3 = d*2*pi*r*(r+h). Подставляя данные из предыдущей задачи, получим: V = 0,2*2*3,14*10*(10+10) = 251,2 см3. Массу полого цилиндра можно получить, если умножить полученный объем меди, который потребовался для его изготовления, на плотность меди: m = 251,2 * 8,96 = 2251 г или 2,3 кг. То есть рассмотренный полый цилиндр весит в 12 (28,1/2,3) раз меньше, чем однородный.

Калькулятор веса металла

Как рассчитать вес металлопроката, используя формулы, описывающие геометрию площади поперечного сечения, например профильной трубы? Нужно эту самую площадь умножить на длину трубы – получим объём. Дальше объём умножаем на плотность металла — это и будет теоретический вес всего изделия. Здесь нужно заметить, что плотность для разных марок стали разная и может сильно влиять на конечный результат. Калькулятор веса металла может посчитать массу, используя базовое значение плотность стали 7850 кг/м3, соответствующее самой распространенной марки металлопроката — сталь 40 ГОСТ 1050-88, из которой изготавливается, например, проволока ВР-1. Если нужно посчитать вес проката другой марки стали, можно ввести своё значение плотности, взятое из таблиц. Скачать таблицы плотности цветных и чёрных металлов можно на нашем сайте. При расчёте массы через геометрические формулы появляется незначительная погрешность из-за не полного соответствия формы изделия элементарным математическим фигурам. Поэтому для балки двутавровой и швеллера введены стандартизированные параметры по номеру изделия с учётом табличного, а не расчётного веса. Удобство металлургического калькулятора в том, что можно определить не только массу зная длину, но и метраж, зная вес металлопроката, т.е. сколько погонных метров в одном килограмме или тонне. С помощью этого калькулятора можно быстро и легко посчитать массу профильной трубы, уголка, швеллера, балки, круга, квадрата, шестигранника, прута. Расчёт можно сделать для стали, чугуна, меди, алюминия, магния, титана и других сплавов

Читать также: Манометр для измерения давления воздуха

Расчет массы медного цилиндра

Рассмотрим простую задачу. Необходимо найти массу цилиндра, сделанного из меди. Для определенности пусть цилиндр имеет диаметр 20 см и высоту 10 см.

Перед тем как приступать к решению задачи, следует разобраться с исходными данными. Радиус цилиндра равен половине его диаметра, значит r = 20/2 = 10 см, высота же составляет h = 10 см. Поскольку рассматриваемый в задаче цилиндр сделан из меди, то, обращаясь к справочным данным, выписываем значение плотности этого материала: ρ = 8,96 г/см3 (для температуры 20 °C).

Теперь можно приступать к решению задачи. Для начала рассчитаем объем: V =pi*r2*h = 3,14*(10)2*10 = 3140 см3. Тогда масса цилиндра будет равна: m = ρ*V = 8,96 * 3140 = 28134 грамм или приблизительно 28 килограмм.

Следует обратить внимание на размерность единиц во время их использования в соответствующих формулах. Так, в задаче все параметры были представлены в сантиметрах и граммах.

Но, узнать точную массу таких изделий можно гораздо проще на нашем сайте

Мы предлагаем Вашему вниманию универсальный интерактивный калькулятор массы для самостоятельного расчета массы изделий самой разной формы из материалов цилиндрической или листовой формы. Его особенность в том, что он позволяет узнать вес детали или изделия не только из металлопроката и сплавов, но и любых других материалов: дерева и МДФ, пластиков и полимеров, бумаги, картона, резины, бетона, кирпича. Сделать это можно просто внеся габаритные показатели детали с вычетом размеров отверстий и прорезей, а также, величину коэффициента плотности материала, из которого деталь изготовлена. Точные данные можно найти в представленной рядом таблице.

Масса цилиндрической детали рассчитывается следующим образом:

• В соответствующие поля калькулятора массы внести размерные показатели: диаметр, длину и справочную плотность материала – калькулятор рассчитает общую массу изделия. • Второй шаг – если на изделии есть выступы, ступени – надо добавить их габариты. • И третий шаг – вычесть размеры отверстий, выемок, прорезей. • Результат – точная расчетная масса цилиндрической детали.

Масса детали из листа рассчитывается следующим образом:

• В соответствующие поля калькулятора массы внести размерные показатели: ширину, длину, толщину и справочную плотность материала – калькулятор рассчитает общую массу изделия. • Второй шаг – если на изделии есть выступы – надо добавить их габариты. • И третий шаг – вычесть размеры прямоугольных или круглых отверстий. • Результат – точная расчетная масса детали из листа.

Наш калькулятор массы изделий будет полезен как конструктору, так и для заказчиков, ведь он позволяет очень быстро и почти со 100%-точностью получить необходимые данные относительно веса изделия без сложных математических расчетов и процедуры взвешивания.

Обратите внимание, что по умолчанию в калькуляторе стоит масса марки стали 40 ГОСТ 1050-88.

Источник

Таблица теоретической массы круглых латунных труб согласно ГОСТ и ТУ

Таблица веса металлопроката

Формула расчета определяет вес 1 мм проката, умноженного на длину (если вес рассчитывается исходя из значения длины). В случае, когда исходными данными является вес и требуется таблица металлопроката из тонны в метры, сначала определяется площадь сечения проката, умноженная на удельный вес, после чего, вес делится на полученное путем умножения значение и мы получаем требуемую длину по весу.

Необходимо заметить, что весовая таблица металлопроката зависит от показателя температуры рассчитываемого проката, так, при различных значения температуры стали, существенно меняется его плотность. Исходя из этого, при расчете используется универсальная температура стали равная 20 °С. Для цветного металлопроката могут применяться другие температурные значения, обращайте на это внимание.

В реальной жизни, размеры отпускаемого проката, особенно в партиях большого объема, могут существенно отличаться от рассчитанных значений. Это связано с тем, что таблица массы металлопроката не учитывает отклонения от точных геометрических параметров продукции, которые существуют в обязательном порядке, особенно при больших объемах.

Когда появляется необходимость узнать вес металлопроката (уголка, швеллера, трубы профильной, балки и т.д.), его размеры, сортамент удобно пользоваться специальными таблицами, где согласно ГОСТам расписаны габариты, марки стали и прочие тонкости. Таблица весов металлопроката показывает теоретическую массу проката и позволяет определить размеры по массе и массу по размерам. Скачать таблицу веса металла можно на нашем сайте. Однако расчёт массы можно сделать, используя «Калькулятор веса металла». Он позволяет определить вес по метражу и размерам, а также количество метров погонных по заданному весу.

Последнее время встречаются недобросовестные производители, пытающиеся обмануть потребителя. В частности было замечено, что китайский металлопрокат имеет заявленную толщину только у краёв, где делают замеры, а к середине изделия металл тонкий. Это хорошо видно на рисунке. Зная теоретический, вес можно определить насколько качественную продукцию предлагают те или иные производители. По способу производства прокат может быть горячекатаный, холоднокатаный и гнутый. Горячекатаный изгибают, пропуская раскалённую заготовку через прокатные валы под давлением, холоднокатаный металлопрокат гнут из холодного листа на профилегибочном оборудовании или с помощью прокатного стана. Из всех видов металлургической продукции более прочной является именно горячекатаный металлопрокат.

Объем и площадь поверхности

Как можно заметить из вышесказанного, цилиндр определяется двумя параметрами: высотой h и радиусом его основания r. Зная эти параметры, можно рассчитать все другие характеристики рассматриваемого тела. Ниже приводятся основные из них:

• Площадь оснований. Эта величина рассчитывается по формуле: S1 = 2*pi*r2, где pi — число пи, равное 3,14. Цифра 2 в формуле появляется потому, что цилиндр имеет два одинаковых основания.
• Площадь цилиндрической поверхности. Ее можно рассчитать так: S2 = 2*pi*r*h. Понять эту формулу просто: если цилиндрическую поверхность разрезать вертикально от одного основания к другому и развернуть, то получится прямоугольник, высота которого будет равна высоте цилиндра, а ширина будет соответствовать длине окружности основания объемной фигуры. Поскольку площадь полученного прямоугольника — это произведение его сторон, которые равны h и 2*pi*r, то получается представленная выше формула.
• Площадь поверхности цилиндра. Она равна сумме площадей S1 и S2, получаем: S3 = S1 + S2 = 2*pi*r2 + 2*pi*r*h = 2*pi*r*(r+h).
• Объем. Эта величина находится просто, необходимо лишь умножить площадь одного основания на высоту фигуры: V = (S1/2)*h = pi*r2*h.

Калькулятор металла онлайн

Когда необходимо купить металлопрокат, необходимо знать каким транспортом его будет удобнее перевозить. От того, какова будет общая масса металлических изделий, зависит тоннажность автомобилей или другого транспорта для доставки. Поэтому возникает вопрос как вычислить массу необходимого количества металлопроката.

Когда-то решение этого вопроса занимало массу времени даже у высококвалифицированных специалистов. Ведь для выполнения необходимых расчетов нужно было знать теоретическую массу веса различных металлов, формулы для вычисления объема различных прокатных форм и т.д. Такая сложность вычислений требовала поиска новых решений. Таким решением стал калькулятор металлопроката онлайн.

Теперь при составлении любых строительных спецификаций применяется калькулятор металлопроката вместо множества таблиц, формул и кропотливых подсчетов. С помощью нашего сервиса калькулятор металлопроката онлайн можно рассчитать массу таких металлов: – сталь; – чугун; – алюминий; – бронза; – латунь; – магний; – никель; – медь; – олово; – свинец; – титан; – цинк.

Читать также: Варисторы виды и маркировка

Для того, чтобы произвести расчет нужно в выпадающем меню программы Бесплатный калькулятор металлопроката онлайн выбрать тип металла и тип проката. Расчет производится для таких типов проката: – уголок; – лист; – труба; – круг/проволока/катанка; – труба квадратная; – прокат; – швеллер; – лента/полоса; – балка; – шестигранник.

Для каждого типа металла есть возможность выбора конкретной марки. Например, когда в выпадающем меню «Тип металла» выбрана сталь, то в выпадающем меню «Марка», справа от поля с типом металла, можно выбрать любую из стандартных марок стали. Также в программу внесены все существующие марки металлов, из которых производится металлопрокат.

Далее, выбрав тип проката, тип металла и его марку, остается указать основные параметры самого изделия. В программе наглядно отображается какой именно параметр нужно внести для расчета. К каждому типу металлопроката прилагается графическое изображение его среза с отображением в виде букв названия каждой грани, полочки и т.п. Также изображен сам тип металлопроката. Вы наверняка не спутаете тип «лист» с типом «полоса», или «квадратную трубу» с «квадратом». Для удобства и простоты измерений на графическом изображении среза металлопроката обозначены названия каждой полочки, например, a, b, c. Например, если вы рассчитываете массу алюминиевого уголка, вам нужно указать высоту и ширину его полочек, а также толщину стенки (толщину листа металла). Для расчета массы медной трубы нужно указать ее полный диаметр и толщину стенок. Поля, в которые нужно вносить конкретные размеры, имеют тоже название, что и названия в графическом изображении.

В калькулятор металла эти данные вносятся в миллиметрах. Кроме того, укажите длину конкретного металлоизделия в соответствующем поле, длина указывается в метрах. Теперь остается сделать клик на кнопке «Посчитать» и в поле «Масса» программа выдаст значение массы указанного металлопроката в килограммах, с точностью до грамма.

Для произведения расчета общей массы различных металлических изделий с разными габаритами, выполните расчет для каждого типа изделия отдельно. Затем просто сложите получившиеся результаты – и вы узнаете точную массу всего необходимого вам количества металлопроката.

Также есть возможность задать необходимую массу металлопроката (например, когда вы знаете, что можете перевезти металл с помощью грузовика с определенной грузоподъемностью) и, зная его основные промеры, определить общую длину изделия.

Сайт про трубы. Расчеты, мастер-классы, канализация

Металлический калькулятор нержавеющего металлопроката поможет рассчитать вес и стоимость изделий по заданным габаритным размерам и указанным маркам стали.

Виджет позволяет получить вес изделий практически любой используемой на сегодняшний день марки стали: черная, цветная, нержавеющая сталь. В частности, калькулятор цветного металлопроката, поможет при расчете продукции из сплавов меди, бронзы, алюминия и других. В каталоге продукции вы можете купить металлопрокат следующих типов: трубы, сортовой прокат (уголок, круг, швеллер, балка), лента, катанка, шестигранники и листы.

Калькулятор металла

С относительной точностью можно рассчитать вес металлопроката и количество стальной арматуры. При вводе размеров и длин, Вы можете рассчитать вес изделий. Калькулятор работает в онлайн-режиме для оперативного расчета веса, для этого необходимо:

• выбрать требуемую марку стали;
• выбрать категорию проката;
• ввести габариты и размеры сторон.

Специалисты нашего ресурса проводят периодическую актуализацию марочника стали для точного и актуального расчета изделий. В процессе подсчета, используется удельный вес металлопроката (таблица калькулятора) стали и размер (толщина металла, ширина листа, диаметр стенки трубы и т.д.).

Иногда при неизвестна марка стали, из которой он изготовлен, в этом случае можно использовать универсальные марки типа Ст10 и Ст20. Если у Вас остались подозрения по поводу сырья, можно провести хим. анализ металла.

Описание

Мы постоянно отслеживаем инновации в сфере обслуживания и предлагаем их нашим клиентам. Калькулятор металлопроката от позволяет снабженцам максимально упростить работу и сэкономить драгоценное время. Он дает возможность подсчитать теоретический вес практически всех видов металлопроката, на этом калькуляторе можно произвести расчет продукции, как из черной стали, так и из нержавеющего и цветного металла.

Каждый посетитель нашего сайта может скачать калькулятор и быстро производить расчет любого металлопроката. Например, расчет профильной трубы осуществляется с помощью введения данных о высоте, ширине, толщине стенки и необходимой длине изделия. При расчете уголка также необходимо указать его высоту, ширину, толщину и длину. Другие виды металлопроката рассчитываются аналогичным способом.

Возможен и упрощенный подсчет при расчете швеллера и веса балки. Для этого в калькуляторе нужно указать номер изделия и его длину, остальные данные программа укажет сама.

Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно раз­делить на четыре основные группы:

а) сортовую сталь;

б) листовую сталь;

г) специальные виды проката.

Листовой прокат из стали и цветных металлов используют в различных отраслях промышленности и строительства. В связи с этим листовую сталь, например, делят на автотракторную, трансформаторную, кровельную жесть и т. д. Расширяется производство листовой стали с оловянным, цинковым, алюминиевым и пластмассовым покрытиями, полимерным напылением, а также плоского, гладкого и профилированного: рифленого листа, просечно-вытяжного, перфорированого.

Листовую сталь

разделяют на группы в зависи­мости от толщины сечения. Листы более 4 мм относят к толстолистовой стали, а менее 4 мм – к тонколистовому металлу. При этом бывают следующие виды листовой стали: судостроительная, котельная, электротехническая, жесть, кислото- и жаропрочная, броневая и т. д. Качественную характеристику плоского проката определяют по механическим свойствам, химиче­скому составу, молекулярной структуре, использованию для дальнейшей обработки и, наконец, методу выплавки. При производстве проката листа, толщина может быть с плюсовыми и минусовыми допусками, что влечет за собой изменения фактического веса квадратного метра листа. Чем больше поле допуска размеров данного плоского проката (раз­ница между максимальными и минимальными размерами плоского проката), тем больше будет разница между теоретическим весом листовой стали и фактической массой.

Лист горячекатаный обыкновенного качества изготавливается из тонколистовой стали (толщина 0,5 мм – 3,9 мм) ГОСТ 16523-89 и толстолистовой стали (толщина 4 мм – 160 мм) ГОСТ 14637-89. Плоский листовой прокат широко применяется при производстве стальной емкости .

Сортамент листа ст3 соответствует ГОСТ 19903-74, химический состав стали – ГОСТ 380-88. Сортаментом на холоднокатаную листовую сталь предусматривается поставка листов шириной 600-1400 мм, толщиной 0,2-3,9 мм. Длина листов 1200-3500 мм. Сортаментным стандартам на сталь рулонную холоднокатаную предусматривается поставка ленты шириной от 200-2300 мм и толщиной 0,2-4 мм. Действующими стандартами оговорены удельный вес, допуски по толщине листа и разнотолщинности в зависимости от габаритов листа или ленты и условий поставки. В стандарт включены нормы по пределу прочности и относительному удлинению. Оговаривается также допускаемая коробоватость на 1 пог. м по длине и ширине листа и контроль на обезуглероживание. В отдельных случаях техническими условиями оговорены и более жесткие допуски, чем в стандартах.

Читать также: Что нужно для тиг сварки

Листовой прокат делится на холоднокатаный и горячекатаный.

Холоднокатаный лист толщиной 1 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 2 мм, 3 мм, бывает из марок стали 08КП, 3СП/ПС.

Горячекатаный лист толщиной 2 мм, 2,5 мм, 3 мм, лист 4, 5, 6 мм, 8-10 мм, 12 мм, 14-16 мм, 18 мм, 20-32 мм, 35 мм, 36 мм, 40 мм, 45 мм, 50 мм, 60 мм, 65 мм, 70 мм, 80 мм, 90 мм, 103 мм бывает марки ст 3СП/ПС, стали 09Г2С-12; толщиной от 4 мм до 50 мм марки стали 45.

Оцинкованный лист толщиной 0.5 мм, 0.55 мм, 0.6 мм, 0.7 мм, 0.8 мм, 0.9 мм, 1 мм – оцинкованное железо + полимерное покрытие.

Холодная прокатка по сравнению с горячей имеет два больших преимущества: во-первых, она позволяет производить листы и полосы толщиной менее 0,8-1 мм, вплоть до нескольких микрон, что горячей прокаткой недостижимо; во-вторых, она обеспечивает получение продукции более высокого качества по всем показателям – точности размеров, отделке поверхности, физико-механическим свойствам. Эти преимущества холодной прокатки обусловили ее широкое использование как в черной, так и в цветной металлургии.

При производстве горячекатаного стального листа металл сначала раскаляется, а потом деформируется с помощью специальных прокатных станов путем прокатывания. Холодная прокатка обеспечивает равномерную толщину листа, а также повышает его свойства путем наклепа поверхности.

Наклеп образуется в результате изменения структуры стального листа

. Зерна металла при пластической деформации
листа металла
вытягиваются и ориентируются вдоль направления пластического течения металла осями наибольшей прочности.
Металлический лист
приобретает различные свойства вдоль и поперек, т.е. по длине и по ширине
стальной полосы
. При больших степенях пластической деформации все зерна металла практически одинаково ориентированы в структуре
стального листового проката
. Пластическая деформация при прокате
стального листа
вызывает упрочнение металла – наклеп или иначе нагартовку. В связи с этим для восстановления пластических свойств приходится проводить отжиг.

Горячекатаный и холоднокатаный лист используется в машиностроении, строительстве, добывающей промышленности и других отраслях. Собственно область применения и определяет требования к листовому металлу. Для изготовления изделий методом штамповки используется листовой металл: холоднокатаный, горячекатаный, рулон холоднокатаный, оцинкованная сталь в рулонах, полосовой металл.

Данная таблица используется при расчетах массы листового проката по удельному весу квадратного метра листа металла.

Определение массы цилиндра

Наконец, стоит перейти непосредственно к теме статьи. Как определить массу цилиндра? Для этого необходимо знать его объем, формула для вычисления которого была представлена выше. И плотность вещества, из которого он состоит. Масса определяется по простой формуле: m = ρ*V, где ρ — плотность материала, образующего рассматриваемый объект.

Понятие плотности характеризует массу вещества, которое находится в единице объема пространства. Например. Известно, что железо имеет большую плотность, чем дерево. Это означает, что в случае одинаковых объемов вещества железа и дерева первое будет иметь намного большую массу, чем второе (приблизительно в 16 раз).