תוֹכֶן
משקל היחידה הוא אחד ממספר מונחי הפיזיקה הבסיסית הקשורים אליו ומוביל תלמידים מסוימים לבלבול. המכונה גם משקל ספציפי, משקל היחידה הוא במשפחה של מונחים המגדירים ומתייחסים באופן רופף גודל (כרך), כמות (מסה), ריכוז (צפיפות) ו כוח (משקל), ביחד עם כוח משיכה ספציפי.
מרבית הבלבול בו מונח המתאים ביותר למצב גופני מסוים נובע מהמשוואה הנפוצה והלא נכונה של מסה ומשקל, נקודה שעליה נאמר בהרחבה במאמר זה.
משקל הוא תוצר של מסה, כמות שפשוט מתארת כמה "חומר" אטומי ומולקולרי קיים, והתאוצה כתוצאה כוח משיכה, שיש לו יחידות של מטר / שניות2.
משקל יחידה מוגדר
משקל היחידה, בדרך כלל מוקצה לאות היוונית גמא (γ) הוא פשוט משקל W ליחידת נפח V של חומר בו העניין, או המסה M מניחים שהוא מופץ באופן אחיד. כלומר, הצפיפות - המוגדרת כמסה מחולקת לפי נפח, המיוצגת על ידי האות היוונית rho (ρ) - בכל נקודה שנבחרה באופן אקראי בתוך החומר מייצגת את צפיפות הדגימה כולה עם אמינות גבוהה.
מאז Wγ = מז ו γ = W/ V, γ = מז/ V = ρ ⋅ ז
מדוע לא סתם צפיפות?
על פני השטח קשה לראות מדוע יש צורך אפילו במשקל יחידה, מכיוון שנראה שהוא לוקח צפיפות ומכפיל אותו בכוח הכבידה. אבל זה מועיל מכמה סיבות. ראשית, אם כי הערך של ז בדרך כלל מתייחסים אליו כאל קבוע לבעיות כדור הארץ, במציאות ערכו יורד עם מרחק הולך וגובר מכדור הארץ, אם כי לאט מאוד.
כמו כן, מוצרים מסוימים הנמכרים לפי משקל יחידה אינם תמיד בעלי אותה צפיפות. משלוחים שונים מאותו סוג של בטון עשויים להיות פחות או יותר צפופים בגלל שיקוע תכולה במהלך הובלה או בגלל הבדלי לחץ בתוצאה. בכל מקרה, כאשר יש צורך ברמת דיוק כירורגית יותר כי צפיפות בלבד, משקל היחידה יכול להועיל.
הלירות הפיזי האלה
אולי תהיתם עכשיו מדוע יש יחידות נפרדות למסה (ק"ג) ומשקל (N) במערכת המטרית פאונד (פאונד או ל"ג), ואילו במערכת הקיסרית או "המסורתית" נראה כי הרעיון של המסה יש נבלעו בהגדרת לירה, שהיא, בתיאוריה, יחידת משקל.
אולי נאמר לך ש- 2.204 lb שווה לקילוגרם או ש- 1 lb שווה ל- 0.454 ק"ג, אבל מה שזה באמת אומר הוא שכוח של 2.204 lb נובע מאותו אובייקט המסה כפול ערך הכובד המקומי ביחידות כאלה או אחרות.
יחידה הנקראת שבלול, שווה ל -32.17 "קילוגרמים המוניים" או 14.6 ק"ג, ניתן להשתמש בה כדי להמיר בין פאונד במובן הרגיל (כוח) לפאונד במובן המוני, אך לרוב עדיף לברוך את הבעיה ולהתמיד עם השיטה המטרית.
מחשבון משקל ליחידה
אדמה היא מוצר הנמכר בדרך כלל לפי משקל יחידה. קרקע מורכבת מלכלוך, מים וחומר אורגני. ה משקל יחידה יבש אדמה היא נתון מועיל שכן ניתן להשתמש בה כדי לקבוע סטנדרט מכירה בין קונה לבין מוכר אדמה. ניתן למדוד אותו לאחר כאשר "החללים הריקים" של האדמה (שדומים לחורים בספוג) מתמלאים באוויר ללא מים.
הנוסחה של משקל היחידה היבשה היא γ