Soluzioni
  • L'acciaio è una lega formata da più materiali e quindi il peso specifico dell'acciaio varia al variare della sua composizione.

    Ciononostante, negli esercizi sul peso specifico, con il termine acciaio ci si riferisce all'acciaio al carbonio ad una temperatura di 20 °C, il cui peso specifico è di 7,859 chilogrammi al decimetro cubo.

    Ps_{_{acciaio}} \ = \ 7,859 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{dm}^3}

    Altre due unità di misura molto usate per esprimere il peso specifico sono il chilogrammo al metro cubo (kg/m3) ed il grammo al centimetro cubo (g/cm3).

    Il peso specifico dell'acciaio in chilogrammi al metro cubo è

    Ps_{_{acciaio}} \ = \ 7859 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3}

    mentre in grammi al centimetro cubo è

    Ps_{_{acciaio}} \ = \ 7,859 \ \frac{\mbox{g}}{\mbox{cm}^3}

     

    Peso specifico acciaio inox

    L'acciaio inox, o acciaio inossidabile, si forma aggiungendo all'acciaio al carbonio altri materiali tra cui i principali sono cromo e tungsteno.

    Di conseguenza il peso specifico dell'acciaio inossidabile è diverso da quello dell'acciaio al carbonio; nella tabella seguente abbiamo riportato il peso specifico dei principali tipi di acciaio inox esprimendo i risultati nelle tre unità di misura introdotte poc'anzi.

     

    Tipi d'acciaio inox

    Peso specifico acciaio inox (kg/dm3 = g/cm3)

    Peso specifico acciaio inox (kg/m3)

    Acciaio inox 304

    7,93

    7930

    Acciaio inox 316

    7,98

    7980

    Acciaio inox 321

    8,02

    8020

    Acciaio inox 400

    7,73

    7730

    Acciaio inox con 12% di cromo

    7,6

    7600

    Acciaio con circa 3% di tungsteno

    8

    8000

    Acciaio con circa 6% di tungsteno

    8,2

    8200

    Acciaio con circa 12% di tungsteno

    8,4

    8400

    Acciaio con circa 18% di tungsteno

    8,7

    8700

     

    Osservazione sull'unità di misura (riservata a studenti liceali ed universitari)

    Finora, attenendoci alle scelte dei libri di testo di scuola media, abbiamo espresso il peso specifico dell'acciaio in kg/m3, kg/dm3 e g/cm3, che in realtà sono le unità di misura che si usano per la densità; è allora necessario fare qualche piccola precisazione che potrà essere capita a fondo solo se si ha qualche conoscenza di Fisica.

    In caso contrario potete fermarvi qui con la lettura e, magari, fare un ripasso sul peso specifico leggendo la lezione del link. :)

    Il peso specifico è il rapporto tra peso e volume di un materiale; chi ha già studiato un po' di Fisica saprà che il peso è una forza e in quanto tale l'unità di misura di riferimento dovrebbe essere il chilogrammo forza (kgf) o il grammo forza (gf) e non chilogrammo e grammo (che sono unità di misura di massa).

    Quindi il peso specifico dell'acciaio dovrebbe essere espresso in kgf/m3, kgf/dm3 o gf/cm3.

    Fortunatamente però sulla Terra il valore numerico del chilogrammo coincide con quello del chilogrammo forza così come il valore numerico del grammo equivale a quello del grammo forza.

    Questo giustifica la scelta dell'unità di misura per il peso specifico, che nasconde un abuso di notazione il cui compito è quello di semplificare la spiegazione a chi non ha ancora affrontato lo studio della Fisica.

    Per approfondire ulteriormente vi rimandiamo alla pagina sulla differenza tra densità e peso specifico - click!

     

    Peso specifico dell'acciaio in N/m3

    Dopo aver capito la differenza tra massa e peso, per evitare di far confusione con la densità, si preferisce esprimerne il peso specifico dell'acciaio in newton al metro cubo, ossia ricorrendo alle due unità di misura fondamentali per peso e volume del Sistema Internazionale.

    Ps_{_{acciaio}} \ = \ 77096 \ \frac{\mbox{N}}{\mbox{m}^3}

    Per ottenere tale valore e per convertire tutti quelli della tabella sul peso specifico dell'acciaio inox basta ricordare che

    1 \mbox{ kg}_f \ = \ 9,81 \ \mbox{ N}

    Quindi partendo dai valori del peso specifico in kg/m3 e moltiplicandoli per 9,81 m/s2 (che è il valore dell'accelerazione di gravità terrestre) otterremo il peso specifico espresso in newton al metro cubo (N/m3).

     

    Per spiegazione completa ed approfondita sulla densità dell'acciaio - click!

    Risposta di Galois
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