Soluzioni
  • Il peso specifico della sabbia dipende da almeno due fattori: la composizione della sabbia (fine o grossa) e lo stato in cui si trova (asciutta o bagnata).

    In generale:

    - 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 bagnata 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 dipendono da com'è fatta la sabbia, ossia se è a fine o grossa: più la sabbia è grossa, più aumenta il suo peso specifico.

    Se non vengono date indicazioni sulla composizione 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 bagnata.

    \\ \mbox{Peso specifico sabbia asciutta } = \ 1500 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} \mbox{ (valore medio)}\\ \\ \mbox{Peso specifico sabbia bagnata } = \ 2000 \ \frac{\mbox{kg}}{\mbox{m}^3} \mbox{ (valore medio)}

    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 per metro cubo 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 il valore medio del peso specifico della sabbia asciutta e dalla sabbia bagnata nelle tre 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 bagnata (valore medio)

    2000

    2

    2

     

    Come avrete notato 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:

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

    Osservazione sul giusto utilizzo dell'unità di misura (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 esprimono la densità dei materiali e non il loro peso specifico. Poiché che densità e peso specifico sono due concetti ben distinti, è necessario fare qualche piccola precisazione, che però riserviamo a chi ha una discreta dimestichezza con lo studio della Fisica.

    In caso contrario potete fermarvi qui con la lettura e magari approfondire quanto c'è da sapere sul peso specifico consultando la pagina del link.

    Il peso specifico si definisce come il rapporto tra peso e volume di una sostanza; se siete arrivati fin qui con la lettura saprete che il peso è una forza, e in quanto tale dovrebbe essere espressa attraverso unità di misura della forza e non in grammi o chilogrammi, che sono misure della massa.

    Le unità di misura corrette da utilizzare 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 potete 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 peso specifico della sabbia asciutta in N/m3 è

    \mbox{Peso specifico sabbia asciutta } = \ 14715 \ \frac{\mbox{N}}{\mbox{m}^3} \mbox{ (valore medio)}

    Il peso specifico della sabbia bagnata in N/m3 è

    \mbox{Peso specifico sabbia bagnata } = \ 19620 \ \frac{\mbox{N}}{\mbox{m}^3} \mbox{ (valore medio)}

    Tali valori si ottengono moltiplicando il peso specifico della sabbia asciutta e della sabbia bagnata espressi in kg/m3 per 9,81 m/s2, che è il valore dell'accelerazione di gravità terrestre.

    Risposta di Galois
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