Калькулятор плотности
Считает плотность материала по массе и объёму, а также обратные задачи для массы и объёма. Поддерживает единицы массы, объёма и плотности, справочник материалов, сравнение с водой и логарифмическую диаграмму.
Формула плотности
Плотность показывает, какая масса приходится на единицу объёма вещества. Калькулятор переводит введённые массу и объём к единицам СИ, затем выводит результат в выбранной единице плотности.
ρ — плотность, m — масса, V — объём вещества или тела.
Единица СИ — кг/м³. Для бытовых и лабораторных задач часто удобнее г/см³, г/мл или кг/л: вода около 1000 кг/м³, сталь около 7850 кг/м³, воздух при комнатной температуре около 1,2 кг/м³.
Три режима расчёта
Три режима расчёта закрывают учебную и инженерную задачу в обе стороны: можно найти плотность по измеренным массе и объёму, массу по известной плотности материала или объём по массе и плотности.
m — искомая масса, ρ — известная плотность, V — объём.
V — искомый объём, m — масса, ρ — плотность материала или жидкости.
| Режим | Что вводится | Что получается |
|---|---|---|
| Плотность | Масса и объём | Плотность вещества или тела |
| Масса | Плотность и объём | Масса материала, жидкости или детали |
| Объём | Масса и плотность | Объём вещества, партии или заготовки |
- Для учебных задач достаточно массы и объёма в любых поддерживаемых единицах.
- Для строительных материалов важно брать справочную плотность именно для нужного состояния: сухой, влажный, насыпной или уплотнённый материал.
- Для жидкостей и газов результат точен только настолько, насколько точны исходные измерения и выбранная справочная плотность.
Единицы плотности
Калькулятор поддерживает метрические и англо-американские единицы плотности. Это полезно, когда справочник даёт плотность в г/см³, техническая документация — в кг/м³, а зарубежные таблицы — в фунтах на кубический фут.
г/см³ — граммы на кубический сантиметр, кг/м³ — килограммы на кубический метр.
| кг/м³ | г/см³ | кг/л | т/м³ | фунт/фут³ | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 кг/м³ | 1 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,0624 |
| 1 г/см³ | 1000 | 1 | 1 | 1 | 62,43 |
| 1 кг/л | 1000 | 1 | 1 | 1 | 62,43 |
| 1 т/м³ | 1000 | 1 | 1 | 1 | 62,43 |
| 1 фунт/фут³ | 16,02 | 0,016 | 0,016 | 0,016 | 1 |
Плотность материалов
Справочник в калькуляторе нужен как ориентир для проверки порядка величины и быстрого подставления плотности. Значения усреднены: у дерева влияет влажность, у сыпучих материалов — уплотнение, у жидкостей и газов — температура и давление.
| Группа | Материал | кг/м³ | г/см³ |
|---|---|---|---|
| Газы | Гелий | 0,18 | 0,00018 |
| Газы | Воздух (20 °C) | 1,2 | 0,0012 |
| Газы | Углекислый газ | 1,84 | 0,00184 |
| Жидкости | Бензин | 720 | 0,72 |
| Жидкости | Этанол 96 % | 789 | 0,789 |
| Жидкости | Дизель | 840 | 0,84 |
| Жидкости | Растительное масло | 920 | 0,92 |
| Жидкости | Вода (4 °C) | 1 000 | 1,000 |
| Жидкости | Морская вода | 1 025 | 1,025 |
| Жидкости | Молоко | 1 030 | 1,03 |
| Жидкости | Глицерин | 1 260 | 1,26 |
| Жидкости | Ртуть | 13 534 | 13,5 |
| Дерево | Бальса | 160 | 0,16 |
| Дерево | Сосна сухая | 510 | 0,51 |
| Дерево | Дуб сухой | 720 | 0,72 |
| Пластики | Пенопласт | 30 | 0,03 |
| Пластики | Полиэтилен | 950 | 0,95 |
| Пластики | ПВХ | 1 380 | 1,38 |
| Пластики | Эпоксидная смола | 1 200 | 1,2 |
| Стройматериалы | Лёд (0 °C) | 917 | 0,917 |
| Стройматериалы | Кирпич | 1 800 | 1,8 |
| Стройматериалы | Бетон | 2 400 | 2,4 |
| Стройматериалы | Стекло | 2 500 | 2,5 |
| Стройматериалы | Гранит | 2 700 | 2,7 |
| Металлы | Алюминий | 2 700 | 2,7 |
| Металлы | Титан | 4 500 | 4,5 |
| Металлы | Сталь | 7 850 | 7,85 |
| Металлы | Латунь | 8 500 | 8,5 |
| Металлы | Медь | 8 960 | 8,96 |
| Металлы | Свинец | 11 340 | 11,34 |
| Металлы | Золото | 19 320 | 19,32 |
| Металлы | Платина | 21 450 | 21,45 |
| Металлы | Осмий (рекорд) | 22 590 | 22,59 |
Тонет или всплывает
В режиме плотности калькулятор дополнительно сравнивает полученное значение с водой. Если средняя плотность тела меньше плотности воды, тело обычно всплывает; если больше — тонет. Это быстрый ориентир, а не полный расчёт выталкивающей силы.
- Масло и лёд обычно легче воды, поэтому держатся на поверхности.
- Камень, стекло и сплошная сталь плотнее воды, поэтому тонут.
- Корабль может плавать, потому что важна средняя плотность всей конструкции с воздухом внутри корпуса.
Примеры расчёта
| Сценарий | Исходные данные | Как использовать |
|---|---|---|
| Кубик или образец | Измерены масса и объём | Найти плотность и сравнить с материалами |
| Бетон или кирпич | Известны объём и плотность | Оценить массу для нагрузки и доставки |
| Жидкость в таре | Известны масса и плотность | Найти объём в литрах или кубических метрах |
| Проверка плавания | Получена средняя плотность тела | Сравнить с водой как предварительный ориентир |
Ограничения расчёта
Температура, давление и состав
Плотность жидкостей и газов зависит от температуры, а для газов ещё и от давления. У смесей и сплавов объёмы компонентов могут складываться неидеально, поэтому простая оценка по массе и объёму не всегда совпадает с лабораторным значением.
- Для нефтепродуктов по температуре нужны специализированные таблицы ASTM/API или ГОСТ, а не общий физический калькулятор.
- В запросах про плотность груза логистика часто имеет в виду тарифную или габаритную плотность, а не физическую плотность вещества.
- Для смесей и сплавов результат стоит считать оценкой, если нет паспортных данных состава.
- Для гидростатического давления и силы Архимеда нужны отдельные расчёты с глубиной, ускорением свободного падения и вытесненным объёмом.
Часто задаваемые вопросы
Источники и нормативная база
- ПлотностьWikipedia
- Density — NIST GlossaryNIST
- Thermophysical Properties of Fluid SystemsNIST Chemistry WebBook
Расчёты выполняются на основе указанных нормативных и справочных источников. Ссылки открываются в новой вкладке.
Похожие инструменты
Расчёт выталкивающей силы по закону Архимеда. Три способа задать тело: объём + масса, объём + плотность материала, масса + плотность. 16 жидкостей (вода, ртуть, масла, спирт, кровь, мёд) и 16 материалов (металлы, дерево, лёд, пластик). Расчёт веса в воздухе, кажущегося веса в жидкости и автоматическое определение «плавает / тонет» с долей погружённого объёма. Поддержка частичного погружения. SVG-визуализация плавания с векторами сил.
Рассчитывает давление неподвижной жидкости на глубине в трёх режимах: избыточное или абсолютное давление с силой на дно, сила на вертикальную стенку с центром давления и сообщающиеся сосуды с двумя жидкостями. В библиотеке 16 жидкостей: пресная и морская вода, ртуть, топливо, масла, спирт, глицерин, мёд, кровь и другие. Есть гравитация Земли, Луны, Марса, Юпитера, Венеры, Меркурия и ручной ввод g. Результат выводится в Па, кПа, МПа, бар, атм, мм рт. ст., м H₂O и psi.
Калькулятор давления твёрдых тел на опору: считает давление по силе и площади, давление через массу, а также обратные задачи для силы и площади. Поддерживает Па, кПа, МПа, бар, атм, кгс/см², psi, Н/мм² и мм рт. ст., показывает сравнение с реальными ориентирами.
Рассчитайте силу тяжести, бытовой эквивалент веса на планетах, притяжение двух тел по закону Ньютона и ускорение свободного падения на высоте. Страница отдельно объясняет массу, вес, силу тяжести, расстояние между центрами масс и условность справочных значений для газовых гигантов.