Интерпретация
Физический предел наблюдаемости
Чтобы можно было наблюдать физический объект в масштабе длины с помощью светового луча, нам нужен свет с длиной волны порядка . Каждый фотон такого луча имеет энергию порядка энергии, которая искажает пространство-время поблизости от него. Тогда радиус Шварцшильда такого фотона будет равен , где — планковская длина. Поэтому, если мы стремимся исследовать масштабы длины меньше, чем , фотон будет черной дырой с радиусом больше, чем эта длина, и, следовательно, любое наблюдение ниже такого масштаба в действительности невозможно.
ℓ{\ displaystyle \ ell}ℓ{\ displaystyle \ ell}ℏпротивℓ{\ displaystyle \ hbar c / \ ell}рзнак равно2ℓп2ℓ{\ displaystyle r_ {0} = 2 {\ ell _ {\ mathrm {P}}} ^ {2} / \ ell}ℓп{\ displaystyle \ ell _ {\ mathrm {P}}}ℓп{\ displaystyle \ ell _ {\ mathrm {P}}}
В этом масштабе ожидаются сильные и непредсказуемые флуктуации геометрии пространства-времени, в результате чего концепция длины и размерности становится бессмысленной на более низких масштабах. Именно на этих масштабах длины квантовая флуктуация может быть достаточно сильной, чтобы создать частицу Планка .
Другой способ взглянуть на предел, представленный длиной Планка, состоит в следующем. Соотношения неопределенностей Гейзенберга подразумевают, что для того, чтобы «провести градуировку» на шкале планковской длины, чтобы сравнить их с длинами, которые должны быть измерены, необходимо было бы мобилизовать плотность энергии порядка плотности Планка. , то есть асимптотически посвятить ему массу Вселенной . Следовательно, это практический предел измерения длины, когда затрачиваемая на него энергия неограниченно возрастает.
Теория суперструн
В теории суперструн длина Планка — это порядок величины длины колеблющихся струн, которые образуют элементарные частицы. Самым важным следствием этого постулата является то, что никакая более короткая длина не имеет физического смысла. Длина струн l s связана с планковской длиной формулой ℓ P = g s14l s , где g s — константа связи струны. Вопреки тому, что предполагает его название, эта «константа» не является, но зависит от значения скалярного поля, называемого дилатоном .
Сам по себе такой взгляд на вещи устраняет некоторые несовместимости, наблюдаемые при совместном использовании уравнений общей теории относительности и квантовой механики.
Относительность масштаба
Некоторые физические теории, основанные на идее минимального расстояния, такие как петлевая квантовая гравитация , требуют, чтобы длина Планка была релятивистским инвариантом . Это налагает дополнительные ограничения на теорию относительности, порождая гипотетическую двойную ограниченную теорию относительности .
В теории относительности масштаба , предложенной Лораном Ноттале , длина Планка соответствует объективному пределу: это то, за пределами которого две точки неразличимы, или, точнее, это абсолютный предел точности измерения длины, когда длина посвященная ему энергия стремится к бесконечности. Действительно, соотношения неопределенностей Гейзенберга утверждают, что потребовалась бы бесконечная энергия-импульс, если бы только рисовать градуировки на этой шкале или сравнивать их с длинами, которые необходимо измерить.
Смысл введения гипотезы о звезде Планка
Очень интересным вопросом в космологии считается вопрос о том, что представляет собой черная дыра внутри. Эта проблема считается одновременно эмпирической и теоретической проблемой. Имеющиеся на сегодняшний день теории о черных дырах ведут к целой системе противоречий. Так, например, если черные дыры могут испаряться в соответствии с гипотезой Хокинга, то любая информация, которая попала внутрь черной дыры, утрачивается навсегда, а квантово-механические теории отказываются работать, если их применяют к сингулярности черной дыры.
В одной из теорий предполагается, что цент черной дыры не является сингулярностью, имеющую бесконечную плотность и не имеющую измерений в пространстве, центр черной дыры – это звезда Планка.
Так, гипотеза о звезде Планка изначально была нацелена на решение информационного парадокса черной дыры.
Замечание 2
Полагая, что в центре черной дыры локализована сингулярность, с черной дырой связывается неприятный эффект при котором информация, попадающая внутрь этого объекта уничтожается, при этом нарушаются законы сохранения.
Если внутри черной дыры находится звезда Планка, которая имеет размер, больший Планковской длины, тогда имеется пространство для помещения всей информации, которая падает во внутрь черной дыры. Тогда эта информация может быть закодирована в Планковской дыре, следовательно, потери информации нет.
Гипотеза о нахождении в центе черной дыры звезды, поможет в:
- решении проблемы исчезновения информации;
- разъяснении вопросов, связанных с горизонтом событий черной дыры;
- решении вопроса о космической цензуре;
- понимании, что такое излучение Хокинга.
Значения других единиц, равные введённым выше
открыть
свернуть
Метрическая система
|
планковская плотность → тонна на кубометр (т/м³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на кубометр (кг/м³) |
|
|
планковская плотность → грамм на кубометр (г/м³) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на кубометр (мг/м³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на литр (кг/л) |
|
|
планковская плотность → грамм на литр (г/л) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на литр (мг/л) |
|
|
планковская плотность → килограмм на кубический дециметр (кг/дм³) |
|
планковская плотность → грамм на кубический дециметр (г/дм³) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на кубический дециметр (мг/дм³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на кубический сантиметр (кг/см³) |
|
|
планковская плотность → грамм на кубический сантиметр (г/см³) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на кубический сантиметр (мг/см³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на миллилитр (кг/мл) |
|
|
планковская плотность → грамм на миллилитр (г/мл) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на миллилитр (мг/мл) |
Единицы:
тонна на кубометр
(т/м³)
/
килограмм на кубометр
(кг/м³)
/
грамм на кубометр
(г/м³)
/
миллиграмм на кубометр
(мг/м³)
/
килограмм на литр
(кг/л)
/
грамм на литр
(г/л)
/
миллиграмм на литр
(мг/л)
/
килограмм на кубический дециметр
(кг/дм³)
/
грамм на кубический дециметр
(г/дм³)
/
миллиграмм на кубический дециметр
(мг/дм³)
/
килограмм на кубический сантиметр
(кг/см³)
/
грамм на кубический сантиметр
(г/см³)
/
миллиграмм на кубический сантиметр
(мг/см³)
/
килограмм на миллилитр
(кг/мл)
/
грамм на миллилитр
(г/мл)
/
миллиграмм на миллилитр
(мг/мл)
открыть
свернуть
Британские и американские единицы
|
планковская плотность → фунты на кубический ярд (lb/yd³) |
|
|
планковская плотность → фунты на кубический фут (lb/ft³) |
|
|
планковская плотность → фунты на кубический дюйм (lb/in³) |
|
|
планковская плотность → фунты на галлон США (lb/gal) |
|
| планковская плотность → фунты на британский галлон | |
| планковская плотность → фунты на бушель США |
|
планковская плотность → унции на кубический ярд (oz/yd³) |
|
|
планковская плотность → унции на кубический фунт (oz/ft³) |
|
|
планковская плотность → унции на кубический дюйм (oz/in³) |
|
|
планковская плотность → унции на галлон США (oz/gal) |
|
| планковская плотность → унции на британский галлон | |
| планковская плотность → унции на бушель США |
Единицы:
фунты на кубический ярд
(lb/yd³)
/
фунты на кубический фут
(lb/ft³)
/
фунты на кубический дюйм
(lb/in³)
/
фунты на галлон США
(lb/gal)
/
фунты на британский галлон
/
фунты на бушель США
/
унции на кубический ярд
(oz/yd³)
/
унции на кубический фунт
(oz/ft³)
/
унции на кубический дюйм
(oz/in³)
/
унции на галлон США
(oz/gal)
/
унции на британский галлон
/
унции на бушель США
открыть
свернуть
Английские инжернерные и британские гравитационные единицы
|
планковская плотность → Слаг на кубический ярд (slug/yd³) |
|
планковская плотность → Слаг на кубический фут (slug/ft³) |
|
|
планковская плотность → Слаг на кубический дюйм (slug/in³) |
Единицы:
Слаг на кубический ярд
(slug/yd³)
/
Слаг на кубический фут
(slug/ft³)
/
Слаг на кубический дюйм
(slug/in³)
открыть
свернуть
Естественнные единицы
В физике естественные единицы измерения базируются только на фундаментальных физических константах. Определение этих единиц никак не связано ни с какими историческими человеческими построениями, только с фундаментальными законами природы.
|
планковская плотность → планковская плотность (L⁻³M) |
Единицы:
планковская плотность
(L⁻³M)
открыть
свернуть
Плотности различных веществ
Это лишь несколько примеров. Все плотности даны для стандартных условий температур и давления.
| планковская плотность → плотность воздуха на уровне моря | |
| планковская плотность → плотность воды при 0°C | |
| планковская плотность → плотность воды при 4°C | |
| планковская плотность → плотность воды при 100°C | |
| планковская плотность → плотность льда | |
| планковская плотность → плотность алмаза |
| планковская плотность → плотность железа | |
| планковская плотность → плотность меди | |
| планковская плотность → плотность серебра | |
| планковская плотность → плотность свинца | |
| планковская плотность → плотность золота | |
| планковская плотность → плотность платины |
Единицы:
плотность воздуха на уровне моря
/
плотность воды при 0°C
/
плотность воды при 4°C
/
плотность воды при 100°C
/
плотность льда
/
плотность алмаза
/
плотность железа
/
плотность меди
/
плотность серебра
/
плотность свинца
/
плотность золота
/
плотность платины
Эвклидова геометрия и гравитация
Планковская длина ограничивает также область применения так называемой эвклидовой геометрии. Последняя представлена рядом аксиом, с которыми мы знакомились еще в средней школе, например одна из них гласит: «между двумя любыми точками пространства всегда можно провести прямую, и только одну».
В силу флуктуаций, или иначе – колебаний, любого гравитационного поля, на некоторых масштабах, пространство искажается, а вместе с ним и его геометрия. Математическим способом был выведен масштаб, в рамках которого геометрия пространства полностью отличается от эвклидовой геометрии. Как оказалось он равен планковской длине.
Это означает, что в масштабах планковской длины и меньше привычная для нас геометрия не работает, и нельзя утверждать об истинности вышеупомянутой аксиомы.
Из Википедии — свободной энциклопедии
Планковская плотность в физике — это единица измерения плотности в планковской системе единиц; обозначается ρP. Планковская плотность определяется как:
ρ P = m P l P 3 = c 5 ℏ G 2 ≈ =>^>>=>>>\approx > 5,1⋅10 96 кг/м³,
Это очень большая плотность, приблизительно эквивалентная 10 23 солнечным массам, сжатым в пространстве одного атомного ядра. Плотность Вселенной была равна одной единице Планковской плотности по окончании Планковской эпохи после Большого взрыва.
Является теоретически предельной плотностью материи предсказываемой квантовой механикой . Физику на таких масштабах должна описывать квантовая гравитация. Планковская масса, имеющая планковскую плотность, будет иметь планковский объём, и так же неизбежно будет превращена в планковскую чёрную дыру, которая спустя одно планковское время аннигилирует из-за излучения Хокинга с выделением планковской энергии в виде квантов света [ источник не указан 662 дня ] .
Тем не менее, это не означает, что материя обязана иметь планковскую плотность, дабы стать чёрной дырой; планковская плотность является лишь верхним пределом. Так, многие сверхмассивные чёрные дыры обладают плотностью, сравнимой с таковой воды или даже воздуха (под понятием «чёрная дыра» здесь имеется ввиду все то, что находится за горизонтом событий и, соответственно, само вещество сверхмассивной черной дыры сконцентрировано гораздо глубже ее горизонта событий), что объясняется тем, что плотность обратно пропорциональна объёму, т.е. кубу длины.
Особенности звезды Планка
Как уже было сказано, звезда планка малый объект с огромной плотностью энергии вещества. Можно допустить что:
- в предлагаемых условиях пространство временной континуум и гравитация будут квантоваться;
- если звезда коллапсируя достигла планковской плотности энергии, то возникнет сила, которая станет противодействовать дальнейшему схлопыванию звезды.
Иначе говоря, при возможности квантования накопление массовой энергии внутри звезды Планка не может идти далее, если достигнут предел плотности энергии, то есть он равен $\rho_p^E$, так как иначе нарушится принцип неопределенности для пространства – времени.
Следует различать звезду Планка и Планковскую черную дыру. У звезды антигравитационные силы появляются, когда достигнута планковская плотность энергии, а не длина Планка.
Эти силы антигравитации достаточно велики, они способны остановить процесс коллапса звезды, если возникает черная дыра, причем раньше момента появления истиной сингулярности в середине объекта.
В соответствии со специальной теорий относительности релятивистские эффекты крайне большой гравитации вызывают существенное замедление времени. Если учитывать эффект замедления времени, то если Планковская звезда будет иметь звездную массу, то обращение коллапса вспять займет больше времени, чем современный возраст Вселенной. Это означает, что черная дыра, обладающая массой звезды, для современного наблюдателя будет стабильной.
Плотность воздуха
Горячий воздух внутри этого воздушного шара имеет меньшую плотность, чем плотность окружающего воздуха. Это позволяет шару подняться в воздух и лететь. Руины древнего города Теотиуакан индейцев Майя, Мексика.
Также как и в случае с водой, тела с плотностью ниже плотности воздуха обладают положительной плавучестью, то есть взлетают. Хороший пример такого вещества — гелий. Его плотность равна 0,000178 г/см³, в то время как плотность воздуха приблизительно равна 0,001293 г/см³. Можно увидеть, как гелий взлетает в воздухе, если наполнить им воздушный шарик.
Плотность воздуха уменьшается по мере того, как увеличивается его температура. Это свойство горячего воздуха используют в воздушных шарах. Шар на фотографии в древнем городе Теотиуокан индейцев Майя в Мексике наполнен горячим воздухом, имеющим плотность меньше, чем плотность окружающего холодного утреннего воздуха. Именно поэтому шар летит на достаточно большой высоте. Пока шар пролетает над пирамидами, воздух в нем остывает, и его снова нагревают с помощью газовой горелки.
Литература
elan/planckdisk/src/pl1900/rus.pdf ) М. Планк. К теории распределения энергии излучения нормального спектра. Избранные научные труды. Русский пер. из сборника под ред. А.П. Виноградова. Стр.251 (http://dbserv.ihep.su/
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Закон Планка» в других словарях:
ЗАКОН ПЛАНКА — закон излучения один из основных законов теплового (см.), выражающий распределение энергии излучения абсолютно чёрного (см.) как функцию температуры Т и частоты v (или длины волны, равной где с скорость света в вакууме). В основе закона лежит… … Большая политехническая энциклопедия
![Перевести единицы: планковская плотность в миллиграмм на кубический миллиметр [мг/мм³] • конвертер плотности • механика • компактный калькулятор • онлайн-конвертеры единиц измерения](https://site-edu.ru/wp-content/uploads/4/7/5/475572cd77043f4a1c0b9a811658ff22.jpeg)
ПЛАНКА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ — (формула Планка), закон распределения энергии в спектре равновесного излучения при определённой темп ре Т. Был впервые выведен нем. физиком М. Планком (М. Planck) в 1900 на основе гипотезы о том, что энергия испускается дискр. порциями квантами.… … Физическая энциклопедия
Закон Стефана — Больцмана — Закон Стефана Больцмана закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры. Формулировка закона: Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна… … Википедия
Закон Стефана — Закон Стефана Больцмана закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры. Формулировка закона: Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна… … Википедия
ПЛАНКА ПОСТОЯННАЯ — (квант действия, обозначается h), фундаментальная физ. константа, определяющая широкий круг физ. явлений, для к рых существенна дискретность величин с размерностью действия (см. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА). Введена нем. физиком М. Планком в 1900 при… … Физическая энциклопедия
Закон излучения Стефана — Больцмана — Закон Стефана Больцмана закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость между мощностью излучения энергии нагретым телом и температурой нагрева. Формулировка закона: Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна … Википедия
Закон Стефана-Больцмана — Закон Стефана Больцмана закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость между мощностью излучения энергии нагретым телом и температурой нагрева. Формулировка закона: Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямо пропорциональна … Википедия
ПЛАНКА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ — устанавливает распределение энергии в спектре абсолютно черного тела (равновесного теплового излучения). Выведен М. Планком в 1900 … Большой Энциклопедический словарь
ПЛАНКА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ — устанавливает распределение энергии в спектре абсолютно черного тела (равновесного теплового излучения). Выведен М. Планком в 1900 … Большой Энциклопедический словарь
Закон Рэлея — Джинса — Закон Рэлея Джинса закон излучения Рэлея Джинса для равновесной плотности излучения абсолютно чёрного тела u(ω,T) и для испускательной способности абсолютно чёрного тела f(ω,T) который получили Рэлей и Джинс, в рамках классической… … Википедия
Производные единицы
Из основных планковских единиц выводятся все остальные (производные) единицы системы, часть из которых приведена ниже. Значения \displaystyle{ c, \, G,\, \hbar,\, \varepsilon_0 } и \displaystyle{ k_\text{B} } в единицах Международной системы единиц (СИ), использованные в расчётах, рекомендованы CODATA.
-
Планковская масса \displaystyle{ m_\text{P} = \sqrt {\frac {\hbar c} G}
\approx 2{,}176434(24) \times 10^{-8} } кг. -
Планковская длина \displaystyle{ l_\text{P} = \frac \hbar {m_\text{P} c}
= \sqrt {\frac {\hbar G} {c^3}} \approx 1{,}616255(18) \times 10^{-35} } м. -
Планковское время \displaystyle{ t_\text{P} = \frac {l_\text{P}} c
= \sqrt {\frac {\hbar G} {c^5}} \approx 5{,}391247(60) \times 10^{-44} } с. - Планковское ускорение \displaystyle{ a_\text{P} = \frac{l_\text{P}}{ t_\text{P}^2} = \frac{c }{ t_\text{P}} \approx 5{,}56073(62) \times 10^{51} } м/с2.
-
Планковская энергия \displaystyle{ E_\text{P} = m_\text{P} c^2 = \frac{\hbar}{t_\text{P}} = \sqrt { \frac{\hbar c^5}{G} }
\approx 1{,}956080(22) \times 10^9 } Дж. -
Планковская температура \displaystyle{ T_\text{P} = \frac {E_\text{P}}{k_\text{B}}
= \sqrt {\frac {\hbar c^5} {k_\text{B}^2 G}} \approx 1{,}416784(16) \times 10^{32} } К. -
Планковский заряд \displaystyle{ q_\text{P} = \sqrt{4 \pi\varepsilon_0 \hbar c} = \sqrt{2 c h \varepsilon_0} = \frac{e}{\sqrt{\alpha}}
\approx 1{,}87554603778(14) \times 10^{-18} } Кл, где \displaystyle{ e } — элементарный электрический заряд, \displaystyle{ \alpha } — постоянная тонкой структуры, \displaystyle{ h } — постоянная Планка. Соответственно, постоянная тонкой структуры — это квадрат заряда электрона, выраженного в планковских зарядах. - Планковский ток \displaystyle{ I_\text{P} = q_\text{P}/t_\text{P} = \sqrt{c^6 4 \pi \varepsilon_0 / G}= 2c^3\sqrt{\pi \varepsilon_0 / G } \approx 3{,}478872(39) \times 10^{25} } А.
- Планковская сила \displaystyle{ F_\text{P} = \frac{m_\text{P} c}{t_\text{P}} = \frac{c^4}{G} = 1{,}21027 \times 10^{44} } Н.
- Планковское давление \displaystyle{ p_\text{P} = \frac{F_\text{P}}{l_\text{P}^2} = \frac{c^7}{\hbar G^2} \approx 4,63309 \times 10^{113} } Па,
- Планковская угловая частота \displaystyle{ \omega_\text{P} = \frac{1}{t_\text{P}} = \sqrt{\frac{c^5}{\hbar G}} \approx 1{,}85487 \times 10^{43} } c−1.
- Планковская мощность (или планковская светимость) \displaystyle{ L_\mathrm{P} = \frac{m_\text{P}c^2}{t_\text{P}} = \frac{c^5}{G} \approx 3{,}62831 \times 10^{52} } Вт.
- Планковская площадь (или планковское сечение рассеяния) \displaystyle{ l_\text{P}^2 = \frac{\hbar G}{c^3} \approx 2{,}61228(4) \times 10^{-70} } м2.
- Планковский импульс \displaystyle{ p_\text{P} = m_\text{P} c = \frac{\hbar}{l_\text{P}} = \sqrt{\frac{\hbar c^3}{G}} \approx 6{,}52478(7) } кг·м/с.
- Планковская плотность \displaystyle{ \rho_\text{P} = \frac{m_\text{P}}{l^3_\text{P}} = \frac{c^5}{\hbar G^2} \approx 5{,}1550 \times 10^{96} } кг/м³.
Погрешность (в скобках после величины) выражается в единицах последней значащей цифры. Для большинства планковских единиц основной вклад в погрешность вносит относительная погрешность измерения гравитационной постоянной G (δG ≈ 2,2 × 10−5), что значительно больше, чем относительная погрешность электрической постоянной ε (δε ≈ 1,5 × 10−10), в то время как относительные погрешности постоянной Планка h, постоянной Больцмана kB, элементарного заряда e и скорости света c равны нулю — эти величины выражаются через единицы СИ как точные значения (поскольку соответствующие единицы в существующей в настоящее время редакции СИ определены через них). Таким образом, если в формулу для планковской единицы входит G±s, её относительная погрешность примерно равна s·δG (например, для единиц, в определение которых входит G1/2 или G−1/2, относительная погрешность примерно равна δG/2 ≈ 10−5). Одной из немногих планковских единиц, не включающих в своё определение G, является планковский заряд, поэтому его точность определяется погрешностью δε.
Значения других единиц, равные введённым выше
открыть
свернуть
Метрическая система
|
планковская плотность → тонна на кубометр (т/м³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на кубометр (кг/м³) |
|
|
планковская плотность → грамм на кубометр (г/м³) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на кубометр (мг/м³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на литр (кг/л) |
|
|
планковская плотность → грамм на литр (г/л) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на литр (мг/л) |
|
|
планковская плотность → килограмм на кубический дециметр (кг/дм³) |
|
планковская плотность → грамм на кубический дециметр (г/дм³) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на кубический дециметр (мг/дм³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на кубический сантиметр (кг/см³) |
|
|
планковская плотность → грамм на кубический сантиметр (г/см³) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на кубический сантиметр (мг/см³) |
|
|
планковская плотность → килограмм на миллилитр (кг/мл) |
|
|
планковская плотность → грамм на миллилитр (г/мл) |
|
|
планковская плотность → миллиграмм на миллилитр (мг/мл) |
Единицы:
тонна на кубометр
(т/м³)
/
килограмм на кубометр
(кг/м³)
/
грамм на кубометр
(г/м³)
/
миллиграмм на кубометр
(мг/м³)
/
килограмм на литр
(кг/л)
/
грамм на литр
(г/л)
/
миллиграмм на литр
(мг/л)
/
килограмм на кубический дециметр
(кг/дм³)
/
грамм на кубический дециметр
(г/дм³)
/
миллиграмм на кубический дециметр
(мг/дм³)
/
килограмм на кубический сантиметр
(кг/см³)
/
грамм на кубический сантиметр
(г/см³)
/
миллиграмм на кубический сантиметр
(мг/см³)
/
килограмм на миллилитр
(кг/мл)
/
грамм на миллилитр
(г/мл)
/
миллиграмм на миллилитр
(мг/мл)
открыть
свернуть
Британские и американские единицы
|
планковская плотность → фунты на кубический ярд (lb/yd³) |
|
|
планковская плотность → фунты на кубический фут (lb/ft³) |
|
|
планковская плотность → фунты на кубический дюйм (lb/in³) |
|
|
планковская плотность → фунты на галлон США (lb/gal) |
|
| планковская плотность → фунты на британский галлон | |
| планковская плотность → фунты на бушель США |
|
планковская плотность → унции на кубический ярд (oz/yd³) |
|
|
планковская плотность → унции на кубический фунт (oz/ft³) |
|
|
планковская плотность → унции на кубический дюйм (oz/in³) |
|
|
планковская плотность → унции на галлон США (oz/gal) |
|
| планковская плотность → унции на британский галлон | |
| планковская плотность → унции на бушель США |
Единицы:
фунты на кубический ярд
(lb/yd³)
/
фунты на кубический фут
(lb/ft³)
/
фунты на кубический дюйм
(lb/in³)
/
фунты на галлон США
(lb/gal)
/
фунты на британский галлон
/
фунты на бушель США
/
унции на кубический ярд
(oz/yd³)
/
унции на кубический фунт
(oz/ft³)
/
унции на кубический дюйм
(oz/in³)
/
унции на галлон США
(oz/gal)
/
унции на британский галлон
/
унции на бушель США
открыть
свернуть
Английские инжернерные и британские гравитационные единицы
|
планковская плотность → Слаг на кубический ярд (slug/yd³) |
|
планковская плотность → Слаг на кубический фут (slug/ft³) |
|
|
планковская плотность → Слаг на кубический дюйм (slug/in³) |
Единицы:
Слаг на кубический ярд
(slug/yd³)
/
Слаг на кубический фут
(slug/ft³)
/
Слаг на кубический дюйм
(slug/in³)
открыть
свернуть
Естественнные единицы
В физике естественные единицы измерения базируются только на фундаментальных физических константах. Определение этих единиц никак не связано ни с какими историческими человеческими построениями, только с фундаментальными законами природы.
|
планковская плотность → планковская плотность (L⁻³M) |
Единицы:
планковская плотность
(L⁻³M)
открыть
свернуть
Плотности различных веществ
Это лишь несколько примеров. Все плотности даны для стандартных условий температур и давления.
| планковская плотность → плотность воздуха на уровне моря | |
| планковская плотность → плотность воды при 0°C | |
| планковская плотность → плотность воды при 4°C | |
| планковская плотность → плотность воды при 100°C | |
| планковская плотность → плотность льда | |
| планковская плотность → плотность алмаза |
| планковская плотность → плотность железа | |
| планковская плотность → плотность меди | |
| планковская плотность → плотность серебра | |
| планковская плотность → плотность свинца | |
| планковская плотность → плотность золота | |
| планковская плотность → плотность платины |
Единицы:
плотность воздуха на уровне моря
/
плотность воды при 0°C
/
плотность воды при 4°C
/
плотность воды при 100°C
/
плотность льда
/
плотность алмаза
/
плотность железа
/
плотность меди
/
плотность серебра
/
плотность свинца
/
плотность золота
/
плотность платины
Плотность воздуха
Горячий воздух внутри этого воздушного шара имеет меньшую плотность, чем плотность окружающего воздуха. Это позволяет шару подняться в воздух и лететь. Руины древнего города Теотиуакан индейцев Майя, Мексика.
![Перевести единицы: планковская плотность в грамм на кубический миллиметр [г/мм³] • конвертер плотности • механика • компактный калькулятор • онлайн-конвертеры единиц измерения](https://site-edu.ru/wp-content/uploads/f/2/9/f29a2af91a7b44b0eacc462f8ba84981.jpeg)
Также как и в случае с водой, тела с плотностью ниже плотности воздуха обладают положительной плавучестью, то есть взлетают. Хороший пример такого вещества — гелий. Его плотность равна 0,000178 г/см³, в то время как плотность воздуха приблизительно равна 0,001293 г/см³. Можно увидеть, как гелий взлетает в воздухе, если наполнить им воздушный шарик.
Плотность воздуха уменьшается по мере того, как увеличивается его температура. Это свойство горячего воздуха используют в воздушных шарах. Шар на фотографии в древнем городе Теотиуокан индейцев Майя в Мексике наполнен горячим воздухом, имеющим плотность меньше, чем плотность окружающего холодного утреннего воздуха. Именно поэтому шар летит на достаточно большой высоте. Пока шар пролетает над пирамидами, воздух в нем остывает, и его снова нагревают с помощью газовой горелки.
Вычисление плотности
Часто плотность веществ указывают для стандартных условий, то есть для температуры 0 °C и давления 100 кПа. В учебных и справочных пособиях обычно можно найти такую плотность для веществ, часто встречающихся в природе. Некоторые примеры приведены в таблице ниже. В некоторых случаях таблицы недостаточно и плотность необходимо вычислить вручную. В этом случае массу делят на объем тела. Массу легко найти с помощью весов. Чтобы узнать объем тела стандартной геометрической формы, можно использовать формулы для вычисления объема. Объем жидкостей и сыпучих веществ можно найти, наполнив веществом измерительную чашку. Для более сложных вычислений используют метод вытеснения жидкости.
Метод вытеснения жидкости
Для вычисления объема таким способом, сначала наливают определенное количество воды в мерный сосуд и помещают до полного погружения тело, объем которого необходимо вычислить. Объем тела равен разности объема воды без тела, и с ним. Считается, что это правило вывел Архимед. Измерить объем таким способом можно только в том случае, если тело не поглощает воду и не портится от воды. Например, мы не станем измерять методом вытеснения жидкости объем фотоаппарата или изделий из ткани.
Неизвестно, насколько эта легенда отражает реальные события, но считается, что царь Гиерон II дал Архимеду задание определить, сделана ли его корона из чистого золота. Царь подозревал, что его ювелир украл часть золота, выделенного на корону, и вместо этого сделал корону из более дешевого сплава. Архимед мог легко определить этот объем, расплавив корону, но царь приказал ему найти способ сделать это, не повредив короны. Считается, что Архимед нашел решение этой задачи, когда принимал ванну. Погрузившись в воду он заметил, что его тело вытеснило определенное количество воды, и понял, что объем вытесненной воды равен объему тела в воде.
Полые тела
Некоторые природные и искусственные материалы состоят из полых внутри частиц, или из частиц настолько маленьких, что эти вещества ведут себя как жидкости. Во втором случае, между частицами остается пустое место, заполненное воздухом, жидкостью, или другим веществом. Иногда это место оставаться пустым, то есть оно заполнено вакуумом. Пример таких веществ — песок, соль, зерно, снег и гравий. Объем таких материалов можно определить, измерив общий объем и вычтя из него определенный геометрическими вычислениями объем пустот. Этот способ удобен, если форма частиц более-менее однородна.
Для некоторых материалов количество пустого места зависит от того, насколько плотно утрамбованы частицы. Это усложняет вычисления, так как не всегда легко определить, сколько пустого места между частицами.
Таблица плотностей часто встречающихся в природе веществ
| Вещество | Плотность, г/см³ |
|---|---|
| Жидкости | |
| Вода при температуре 20 °C | 0,998 |
| Вода при температуре 4 °C | 1,000 |
| Бензин | 0,700 |
| Молоко | 1,03 |
| Ртуть | 13,6 |
| Твердые вещества | |
| Лед при температуре 0°C | 0,917 |
| Магний | 1,738 |
| Алюминий | 2,7 |
| Железо | 7,874 |
| Медь | 8,96 |
| Свинец | 11,34 |
| Уран | 19,10 |
| Золото | 19,30 |
| Платина | 21,45 |
| Осмий | 22,59 |
| Газы при нормальных температуре и давлении | |
| Водород | 0,00009 |
| Гелий | 0,00018 |
| Монооксид углерода | 0,00125 |
| Азот | 0,001251 |
| Воздух | 0,001293 |
| Углекислый газ | 0,001977 |