Soluzioni
  • Il peso specifico del rame a temperatura ambiente (20 °C) è di 8960 chilogrammi al metro cubo (kg/m3)

    Ps_{\mbox{rame}}= 8960 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} \ (\mbox{a } 20 \ ^{\circ}\mbox{C})

    Il rame, detto anche oro rosso per via della sua colorazione, è uno dei metalli più usati. È un ottimo conduttore di elettricità e di calore, e ha un'elevata resistenza alla corrosione. Per questi motivi viene utilizzato per la fabbricazione di materiale elettrico e per costruire strumenti musicali, padelle e tubature.

    Oltre che da puro, il rame viene usato anche per formare altre leghe metalliche; quelle più famose sono il bronzo (rame+stagno) e l'ottone (rame+zinco).

    Peso specifico del rame in altre unità di misura

    Per risolvere correttamente i problemi sul peso specifico potrebbero servirci i valori del peso specifico del rame in grammi al centimetro cubo (g/cm3) oppure in chilogrammi al decimetro cubo (kg/dm3).

    • Il peso specifico del rame in grammi al centimetro cubo è di 8,96 g/cm3

    Ps_{\mbox{rame}}= 8,96 \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3} \ (\mbox{a } 20 \ ^{\circ}\mbox{C})

    • Il peso specifico del rame in chilogrammi al decimetro cubo è di 8,96 kg/dm3

    Ps_{\mbox{rame}}= 8,96 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3} \ (\mbox{a } 20 \ ^{\circ}\mbox{C})

    I due valori sono numericamente uguali - non è un errore ;) - e si ottengono dividendo per 1000 il peso specifico del rame espresso in kg/m3, o equivalentemente moltiplicandolo per 0,001.

    Per averne conferma ricaviamo la relazione tra kg/m3 e g/cm3, e tra kg/m3 e kg/dm3.

    Poiché 1 kg equivale a 1000 grammi e 1 metro cubo corrisponde a 106 centimetri cubi, risulta:

    1 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} = \frac{10^3 \mbox{ g}}{10^6 \mbox{ cm}^3} = \frac{1}{1000} \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3} = 0,001 \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3}

    Analogamente, ricordando che 1 metro cubo equivale a 1000 decimetri cubi, si ottiene:

    1 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} = \frac{1 \mbox{ kg}}{1000 \mbox{ dm}^3} = \frac{1}{1000} \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3} = 0,001 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3}

    Differenza tra peso specifico e densità del rame (per studenti liceali ed universitari)

    Se hai già avuto modo di studiare la densità avrai notato che per esprimere il peso specifico del rame abbiamo usato le stesse unità di misura riservate alla densità.

    Poiché densità e peso specifico sono due concetti correlati, ma ben distinti, occorre fare una piccola precisazione circa l'unità di misura. Si tratta però un discorso che riserviamo solo a chi ha già dimestichezza con la Fisica; se non è questo il tuo caso puoi fermarti qui con la lettura, e magari consultare la nostra spiegazione sul peso specifico.

    In generale:

    - la densità è il rapporto tra massa e volume;

    - il peso specifico è dato dal rapporto tra peso (che è una forza) e volume.

    Il chilogrammo e il grammo sono unità di misura della massa, non della forza, e quindi non sarebbe corretto esprimere il peso specifico del rame in kg/dm3, kg/m3 o g/cm3. Si dovrebbe piuttosto ricorrere al chilogrammo forza al decimetro cubo (kgf/dm3), al chilogrammo forza al metro cubo (kgf/m3) o al grammo forza al centimetro cubo (gf/cm3).

    Tuttavia, almeno da un punto di vista quantitativo, non cambia nulla: chilogrammo e chilogrammo forza, così come grammo e grammo forza, sulla Terra assumono lo stesso valore numerico.

    Possiamo quindi continuare a esprimere il peso specifico nell'unità di misura che desideriamo, commettendo di fatto un abuso di notazione, a patto però di avere sempre ben presente la differenza tra densità e peso specifico.

    Peso specifico del rame in N/m3

    Dopo aver studiato il concetto di forza e dopo aver chiarito la differenza tra massa e peso si preferisce esprimere il peso specifico del rame in newton al metro cubo (N/m3), ossia utilizzando le due unità di misura fondamentali per peso e volume del Sistema Internazionale.

    Il peso specifico del rame in newton al metro cubo è di 87897,6 N/m3

    Ps_{\mbox{rame}} = 87897,6 \ \frac{\mbox{N}}{\mbox{m}^3} \ (\mbox{a } 20 \ ^{\circ}\mbox{C})

    e si calcola moltiplicando il peso specifico del rame espresso in kg/m3 per 9,81 m/s2, che è il valore assunto costante per l'accelerazione di gravità terrestre:

    Ps_{\mbox{rame}} = 8960 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} = \\ \\ \\ =\left(8960 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}\right) \cdot \left(9,81 \ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}^2}\right) = \\ \\ \\ = 87897,6 \ \frac{\mbox{kg}\cdot \mbox{m}}{\mbox{s}^2}\cdot \frac{1}{\mbox{m}^3} =\\ \\ \\ = 87897,6 \ \frac{\mbox{N}}{\mbox{m}^3}

    ***

    È davvero tutto, e non ci rimane altro da fare se non consigliare la lettura dell'approfondimento sulla densità del rame.

    Risposta di Galois
 
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