Hustota
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Hustota představuje hodnotu dané veličiny vztažené k jednotkovému objemu (bývá také označována jako objemová hustota), jednotkovému obsahu plochy (pak se hovoří o plošné hustotě) nebo jednotkové délce (pak se hovoří o lineární hustotě).
Používá se nejen ve fyzice (např. hustota hmotnosti, objemová hustota částic, hustota elektrického náboje apod.), ale také v jiných oborech vědy (viz např. hustota pravděpodobnosti, hustota zalidnění, optická hustota).
Je-li uveden pojem hustota bez dalšího upřesnění, je tím téměř vždy myšlena objemová hustota hmotnosti.
Obsah |
[editovat] Hustota hmotnosti
Hustota hmotnosti (obvykle zkráceně jako hustota) je fyzikální veličina, která vyjadřuje hmotnost objemové jednotky látky. Hustota se značí: ρ [ró]
[editovat] Značení
- Symbol veličiny: ρ [ró]
- Základní jednotka SI: kilogram na metr krychlový, značka jednotky: kg/m³ (kg.m-3)
- Další používané jednotky: gram na centimetr krychlový g/cm³, kilogram na litr kg/l
- Měřidla: hustoměr, pyknometr, Mohrovy vážky a další, pro hrubé stanovení postačí odměrný válec
[editovat] Vzorec
Hustota hmotnosti je definována jako podíl hmotnosti m a objemu V tělesa, tzn.
Hustota v jednotlivých částech tělesa nemusí být stejná, ale může se měnit. Hustota se také může měnit v čase. Obecně je tedy hustota funkcí souřadnic a času, tzn. ρ = ρ(x,y,z,t).
V takovém případě je potřeba sledovat hustotu v různých částech tělesa, přičemž její velikost získáme ze vztahu
Pokud je těleso popisováno soustavou hmotných bodů, potom lze hmotnostní element Δm vyjádřit jako součet hmotností jednotlivých bodů, které se nacházejí v objemu ΔV, tzn.
,
kde mi je hmotnost i-tého hmotného bodu.
Uvažujeme-li s rovnoměrným rozložením látky v prostoru (např. v mechanice kontinua), lze pro získání hustoty v daném bodě (a čase) použít vztah
,
kde dm je diferenciál hmotnosti v daném (malém) objemu dV.
Při studiu tuhých těles lze závislost na čase obvykle zanedbat.
