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比重 (記号γ、ギリシャ文字のガンマ)は、体積に対する体積の量であり、重さ W を物質の体積 V で割った値として定義されます。 同様に、密度ρと重力加速度gの積 として定式化することもできます。 国際単位系(SI)での測定単位 はニュートン毎立方メートル( N /m 3)で、基本単位は kg ⋅ m -2 ⋅ s -2です。一般的に使用される値は、地球上の4 °C(39 °F)の水の比重で、これは 9.807キロニュートン毎立方メートルまたは 62.43ポンド力毎立方フィートです。[1]
議論
物質の密度は質量を体積で割った値として定義され、通常はkg/m 3の単位で表されます。密度とは異なり、比重は物質の固定された特性ではなく、場所によって変化する重力加速度の値に依存します(たとえば、地球の重力)。簡単にするために、標準重力(定数)が想定されることが多く、通常は次のように取られます。9.81m/ s2。
圧力も材料の体積弾性率に応じて値に影響を及ぼす可能性がありますが、一般的に中程度の圧力では他の要因よりも影響は小さくなります。[2]
アプリケーション
流体力学
流体力学では、比重は流体の単位体積あたりに重力が及ぼす力を表します。このため、単位は単位体積あたりの力(例:N/m 3またはlbf/ft 3 )として表されます。比重は流体の特性として使用できます。 [2]
土質力学
比重は、土工問題を解決するために土壌の特性としてよく使用されます。
土質力学では、比重とは以下を指します。
- 湿潤単位重量
- 土壌の空隙に水と空気の両方が含まれている場合の土壌の単位重量 。
- 乾燥単位重量
- 土壌の空隙がすべて空気で満たされ、水がまったく入っていないときの土壌の単位重量。乾燥単位重量の計算式は 次の通り です。
- 飽和単位重量
- 土壌の空隙がすべて水で満たされ、空気がまったく入っていないときの土壌の単位重量。飽和単位重量の式は 次の通り です。
- 水中ユニット重量
- 飽和単位重量と水の単位重量の差。[4]土壌の
有効応力の計算によく使用されます。水没単位重量の式は
次のとおり
です。
- γ ′は物質の水中単位重量である
- γ s は物質の飽和単位重量である
- γ w は水の単位重量である
土木・機械工学
比重は、土木工学や機械工学において、変形に関する制限内にとどまりながら、一定の荷重を支えるように設計された構造物の重量を決定するために使用できます。
水の比重
空気の比重
参考文献
- ^ 全米工学・測量審査委員会 (2005)。『工学の基礎 付属参考ハンドブック』(第 7 版)。ISBN 1-932613-00-5 。
- ^ abcdef Finnemore, JE (2002).流体力学と工学的応用. ニューヨーク: McGraw-Hill. ISBN 0-07-243202-0 .
- ^ Das, Braja M. (2007).土質工学の原理. カナダ: Chris Carson. ISBN 0-495-07316-4 .
- ^ トランステックグループ社 (2012).土壌の基本定義と用語. [1] (2012年12月7日閲覧)
外部リンク
- 水中重量計算機
- 比重計算機
- http://www.engineeringtoolbox.com/density-specific-weight-gravity-d_290.html
- http://www.themeter.net/pesi-spec_e.htm
