تعریف رابطه کلی وزن مخصوص:
رابطه کلی وزن مخصوص به صورت زیر بیان می شود:
تغییرات وزن مخصوص:
بر خلاف چگالی، مقدار وزن مخصوص یک ماده به صورت مطلق و قطعی نیست. این معیار به مقدار شتاب گرانشی بستگی دارد که با توجه به موقعیت مکانی تغییر می کند.
دمای ماده به عنوان یکی از مؤثرترین عوامل دخیل در مقدار وزن مخصوص شناخته می شود.
فشار نیز می تواند با توجه به مدول حجمی ماده بر روی این معیار تأثیرگذار باشد. با این وجود، تأثیر این عامل در فشار معمولی بسیار کمتر از عوامل دیگر است.
کاربردهای وزن مخصوص:
پارامتر وزن مخصوص در محاسبات مهندسی به خصوص در حوزه هایی نظیر مکانیک سیالات، مکانیک خاک و به طور کلی مهندسی مکانیک، عمران، ژئوتکنیک و غیره کاربرد گسترده ای دارد. در ادامه به بیان کاربرد این معیار در حوزه های اشاره شده می پردازیم.
کاربرد وزن مخصوص در مکانیک سیالات:
در مکانیک سیالات، وزن مخصوص بیانگر نیروی ناشی از جاذبه بر روی واحد حجم یک سیال است. از این رو، این معیار با واحد نیرو بر روی حجم (نیوتن بر مترمکعب یا پوند بر فوت مکعب) نمایش داده می شود. به طور کلی می توان وزن مخصوص را به عنوان یکی از خواص معرف سیالات در نظر گرفت.
کاربرد وزن مخصوص در مکانیک خاک:
به طور معمول، وزن مخصوص به عنوان یکی از خواص خاک در مسائل مرتبط با عملیات خاکی مورد استفاده قرار می گیرد. در مکانیک خاک، وزن مخصوص به شکل های مختلف بیان می شود:
«وزن مخصوص مرطوب» (Moist Unit Weight): وزن مخصوص خاک در هنگام وجود آب و هوا درون حفره های آن را نمایش می دهد.
«وزن مخصوص خشک» (Dry Unit Weight): وزن مخصوص خاک در هنگام وجود هوا به عنوان تنها پرکننده حفره ها را نشان می دهد.
«وزن مخصوص اشباع» (Saturated Unit Weight): وزن مخصوص خاک در هنگام وجود آب به عنوان تنها پرکننده حفره ها (بدون وجود هوا) را نمایش می دهد.
«وزن مخصوص غوطه وری» (Submerged Unit Weight): تفاوت بین وزن مخصوص اشباع و وزن مخصوص آب را بیان می کند. این معیار اغلب برای محاسبه تنش مؤثر در یک خاک مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربرد وزن مخصوص در مهندسی مکانیک و عمران:
در مهندسی عمران و مکانیک، وزن مخصوص به منظور تعیین وزن یک سازه طراحی شده برای تحمل بارهای مشخص مورد استفاده قرار می گیرد.
در این وضعیت تغییرشکل باید در محدوده های معین قرار داشته باشد و نباید هیچ آسیبی به سازه وارد شود.