Il peso specifico della sabbia dipende principalmente da tre fattori: dal tipo di sabbia, dalla sua granulometria (ossia dalla grandezza dei singoli granelli di sabbia) e dallo stato in cui si trova (asciutta o umida).
La sabbia è un aggregato di granuli che proviene dalla disgregazione di rocce, minerali o pietre di vario tipo, e può formarsi per erosione oppure essere prodotta industrialmente. A seconda del tipo di roccia, pietra o minerale da cui deriva si distinguono vari tipi di sabbie, e i principali sono: silicea, ferrosa, calcarea e quarzifera.
Inoltre, uno stesso tipo di sabbia può avere granuli con grandezze differenti, di dimensioni comprese tra 0,06 millimetri (sabbia finissima) fino a un massimo di 2 millimetri (sabbia grossa).
Se ciò non bastasse, a parità di granulometria e considerando lo stesso tipo di sabbia, il valore che incide maggiormente sul peso specifico della sabbia è che essa sia asciutta oppure umida.
In linea di massima:
- il peso specifico della sabbia asciutta varia da un valore minimo di 1400 kg/m3 a un valore massimo di 1600 kg/m3;
- il peso specifico della sabbia umida varia da un valore minimo di 1900 kg/m3 a un valore massimo di 2100 kg/m3.
In entrambi i casi la differenza tra il valore minimo e il valore massimo dipende dal tipo di sabbia e dalla sua granulometria.
Se non vengono fornite ulteriori indicazioni, si possono considerare i seguenti valori per il peso specifico della sabbia: 1500 kg/m3 per la sabbia asciutta e 2000 kg/m3 per la sabbia umida.
Tali valori corrispondono alla media aritmetica tra il valore massimo e il valore minimo per ciascun tipo di sabbia.
Peso specifico della sabbia in kg/dm3 e g/cm3
Oltre al chilogrammo al metro cubo (kg/m3) capita spesso di trovare il peso specifico dei materiali espresso in altre due unità di misura:
- il grammo su centimetro cubo (g/cm3);
- il chilogrammo su decimetro cubo (kg/dm3).
Nella seguente tabella abbiamo riportato i valori medi dei pesi specifici della sabbia asciutta e della sabbia umida nelle unità di misura più usate per indicare il peso specifico.
kg/m3
g/cm3
kg/dm3
Peso specifico sabbia asciutta (valore medio)
1500
1,5
1,5
Peso specifico sabbia umida (valore medio)
2000
2
2
Come si può vedere, il peso specifico della sabbia espresso in g/cm3 corrisponde al peso specifico della sabbia in kg/dm3.
In generale per passare dai kg/m3 alle altre due unità di misura si deve dividere per 1000 o, equivalentemente, moltiplicare per 0,001. Con l'usuale metodo per svolgere le equivalenze si ricava infatti:
Differenza tra peso specifico e densità della sabbia (per studenti liceali e universitari)
Finora abbiamo espresso il peso specifico della sabbia in kg/m3, g/cm3 e kg/dm3.
In realtà queste tre unità di misura si riferiscono alla densità dei materiali e non al loro peso specifico. Densità e peso specifico sono infatti due concetti ben distinti ed è necessario fare qualche piccola precisazione, che però riserviamo solo a chi ha buona dimestichezza con lo studio della Fisica.
In caso contrario puoi fermarti qui con la lettura e magari approfondire quanto c'è da sapere sul peso specifico consultando la pagina del link.
La densità è definita come rapporto tra massa e volume, mentre il peso specifico si definisce come il rapporto tra peso e volume di una sostanza.
Se sei arrivato fin qui con la lettura saprai che il peso è una forza, e in quanto tale dovrebbe essere espressa mediante unità di misura della forza e non in grammi o chilogrammi, che sono misure della massa.
Le unità di misura corrette per esprimere il peso sono il chilogrammo forza (kgf) e il grammo forza (gf), ragion per cui il peso specifico andrebbe espresso in chilogrammi forza al metro cubo (kgf/m3), grammi forza al centimetro cubo (gf/cm3) o chilogrammi forza su decimetro cubo (kgf/dm3).
Tuttavia sulla Terra il valore numerico del chilogrammo coincide con quello del chilogrammo forza, così come il valore numerico del grammo coincide con quello del grammo forza, per cui da un punto di vista quantitativo non cambia nulla.
Visto che alle scuole medie non si studia la forza peso, per non confondere le idee agli studenti si preferisce esprimere il peso specifico in kg/m3, g/cm3 o kg/dm3. Così facendo però si commette un abuso di notazione, che chi ha studiato Fisica deve necessariamente tener presente.
Non ci dilunghiamo oltre: per saperne di più sulla differenza tra densità e peso specifico puoi leggere la pagina del link.
Peso specifico della sabbia in newton al metro cubo (N/m3)
Una volta intrapresi gli studi universitari, onde evitare di far confusione tra peso specifico e densità, si preferisce esprimere il peso specifico ricorrendo al newton al metro cubo (N/m3), cioè utilizzando le unità di misura fondamentali per forza e volume del Sistema Internazionale.
Il valore medio del peso specifico della sabbia asciutta in newton al metro cubo è di 14715 N/m3
mentre il valore medio del peso specifico della sabbia umida in newton al metro cubo è di 19620 N/m3
Entrambi i valori si ottengono moltiplicando il peso specifico della sabbia asciutta e della sabbia umida espressi in kg/m3 per 9,81 m/s2, che è il valore dell'accelerazione di gravità terrestre.
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Non abbiamo altro da aggiungere, se non segnalare l'approfondimento sulla densità della sabbia - click!
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