Kas yra specifinis svoris?

Savitasis svoris, dar vadinamas vieneto svoriu arba kartais svorio tankiu, apibūdina medžiagos svorį, palyginti su jos tūriu. Jis dažnai naudojamas kaip būdinga skysčių ir dirvožemių savybė atitinkamai skysčių mechanikos ir dirvožemio mechanikos srityse. Bet kurios konkrečios medžiagos savitasis svoris nėra pastovus – jis gali keistis priklausomai nuo temperatūros ir slėgio.

Mažosios graikų raidės gama, kuri atrodo panašiai kaip „y“, paprastai reiškia specifinį svorį lygtyse. Paprastai lygtis „gama = rho*g“ naudojama specifiniams svoriams apskaičiuoti. Rho, graikiška raidė, kuri atrodo kaip suapvalinta „p“, reiškia medžiagos tankį – medžiagos masę, palyginti su jos tūriu. Kartais vadinamas vietine konstanta, „g“ reiškia pagreitį dėl gravitacijos, kuris yra 32.2 pėdos per kvadratinę sekundę (apie 9.81 metro per kvadratinę sekundę) Žemės paviršiuje.

Standartiniai tankio vienetai yra šliužai kubinėje pėdoje (šliužai/ft^3) arba svarai kubinei pėdai (lbm/ft^3) imperijos vienetais ir kilogramai kubiniame metre (kg/m^3) metriniais vienetais. Konstanta „g“ matuojama pėdomis kvadratinei sekundei (ft/s^2) arba metrais kvadratinei sekundei (m/s^2). Padauginus tankį iš „g“, gaunami svarų jėgos kubinei pėdai (lbf/ft^3) arba niutonų kubiniam metrui (N/m^3) vienetai.

Pavyzdžiui, vandens tankis metriniais vienetais yra 1,000 kg/m^3. Padauginus iš 9.81 m/s^2, gaunamas 9,810 N/m^3 savitasis svoris. Imperijos vienetais vandens tankis yra 1.94 šliužos/ft^3, o padauginus iš 32.2 pėdos/s^2, gaunama 62.4 lb/ft^3. Tačiau šis skaičiavimas nenaudojamas, kai tankis matuojamas lbm. Viena svaro masė yra lygi vienai svaro jėgai, taigi, jei medžiagos tankis yra 10 lbm/ft^3, jos savitasis svoris bus 10 lbf/ft^3.

Kai naudojamas kalbant apie dirvožemį, savitasis svoris paprastai vadinamas vieneto svoriu ir apskaičiuojamas šiek tiek kitaip. Dirvožemio mėginiams paprastai apskaičiuojamas dviejų tipų vieneto svoris: birių vienetų svoris ir sauso vieneto svoris. Tūrinis vieneto svoris yra mėginio vieneto svoris, kai dirvožemio porose yra ir oro, ir vandens. Norint nustatyti sauso vieneto svorį, laboratorinė įranga naudojama visiškai išdžiovinti dirvožemio mėginį, kad jame nebūtų vandens. Tūrinio vieneto svoris apibrėžiamas kaip bendras svoris, padalytas iš bendro tūrio, o sauso vieneto svoris yra sauso vieneto svoris, padalytas iš bendro tūrio.

Tankis kinta priklausomai nuo slėgio ir temperatūros, o kadangi specifinis svoris priklauso nuo tankio, jis taip pat gali keistis. Tankis mažėja kylant temperatūrai, nes medžiagos molekulės tolsta viena nuo kitos. Tankis didėja didėjant slėgiui, nes slėgis priverčia molekules suartėti.