| Применение единиц измерения при расчетах |
|
|
|
|
При расчетах следует обязательно придерживаться какой-либо одной системы единиц, в которой должны быть выражены все входящие в расчет величины. Правило размерности При составлении и выводе новых формул, а также для проверки правильности составления уравнений следует проверять их размерность. Размерностью называется выражение данной величины через обозначения основных единиц данной системы. Например, если в системе основные единицы принято обозначать: длина [L], масса [М] и время [Т], то размерность скорости будет v=s/t=[L]/[T]. В любом уравнении или формуле все члены должны иметь одинаковую размерность. Неодинаковая размерность указывает на то, что формула неверна. Пример 1. Определить удельный вес и размерность удельного веса бронзы в международной системе, если известно, что измеряемый материал весил 850 г, а объем его 0,1 дм3. Поскольку удельный вес есть отношение веса тела к его объему, то γ=0,850/0,1кг/дм3 Для того чтобы выразить вес единицы в системе метр-килограмм-секунда, переводим граммы в килограммы, а дециметры в метры: 850г=0,850кг, а 1 дм3=0,001м3 γ=0,850/0,1*0,001=8500кг/м3
Пример 2. Требуется поднять груз Q = 10 т в 1 минуту на высоту 200 см. Определить, какая для этого требуется мощность подъемника в квт. Мощность выражается следующей формулой: N = Qv кгм/сек, где Q - вес груза в кг; v - скорость в м/сек. Определяем сначала скорость, переводя сантиметры в метры и минуты в секунды: v=2,0/60=0,033м/сек; вес груза в тоннах переводим в килограммы: 10 т = 10 000. кг. Тогда N = 10 000*0,033 = 330 кгм/сек. Поскольку 1 квт = 101,98 кгм/сек, то N=330/101,98=3квт.
Пример 3. Катушка медного провода весит (Q = 7,6 кг. Сопротивление его R = 28,5 ом. Сколько метров провода в катушке? Из таблиц находим, что удельный вес меди Υ = 8,9 г/см3 и удельное сопротивление меди р = 0,018 ом*мм3/м. Вес и сопротивление провода зависят от линейных его размеров, через которые нужно выразить обе эти величины: Q=γsl и R=ρl/s, где s - площадь поперечного сечения провода. Решение этих двух уравнений позволяет определить искомую величину: s=ρl/R, Q=γρl2/R; l=√(QR/γρ). Для того чтобы получить однородную размерность всех входящих в формулу величин, вес провода выражаем в граммах, т. е. Q = 7600 г, а удельное сопротивление в омосантиметрах, для этого величину р нужно: 1) умножить на 0,01 (так как 1 мм2 = 0,01 см2); 2) разделить на 100 (так как 1 м = 100 см), что даст: р =1,8*10-6 ом*см3/см = 18*10-6 ом*см. Тогда l=√((7600*28,5/8,9*1,8*10-6))[√(((г*ом)/((г/см3)ом*см)) Сокращая в подкоренном выражении граммы, омы и сантиметры, получают под корнем размерность см2, а после извлечения корня – сантиметры l = 116200 см, или 1162 м. |
Статьи
Previous
Следующая
|
Новое
|