Fajsúly

A fajsúly (jele: γ – görög: gamma, SI mértékegysége: N/) az adott térfogategység súlyának mértéke. Gyakran használt érték a víz fajsúlya tengerszinten és 5 °C hőmérsékletnél, 9,807 kN/m³.

Fizikai képlete

γ = ρ g {\displaystyle \gamma =\rho \cdot g}

ahol

γ {\displaystyle \gamma } az anyag fajsúlya (súly per térfogategység, N/m³)
ρ {\displaystyle \rho } az anyag sűrűsége (tömeg per térfogategység, kg/m³)
g {\displaystyle g} földi nehézségi gyorsulás , a 45º földrajzi szélességen, tengerszinten ≈ 9,8 m/s²)

A fajsúly változása

Folyadékmechanika

A fajsúly a folyadékok egyik alapvető tulajdonsága. A folyadékmechanikában a fajsúly, az egységnyi térfogatú folyadékra ható gravitációs erő.

Talajmechanika

A talaj fajsúlyának értékét gyakran használják a földmunkák tervezésében. Talajmechanikában a fajsúly vonatkozhat különböző esetekre:

  • Száraz anyag fajsúlya, amikor az anyag pórusai levegővel vannak tele.

A képlet a száraz anyagra:

γ d = G s γ w 1 + e = γ 1 + w {\displaystyle \gamma _{d}={\frac {G_{s}\cdot \gamma _{w}}{1+e}}={\frac {\gamma }{1+w}}}

ahol

γ {\displaystyle \gamma } egységnyi nedves anyag súlya
γ d {\displaystyle \gamma _{d}} egységnyi száraz anyag súlya
γ w {\displaystyle \gamma _{w}} egységnyi víz súlya
w az anyag nedvességtartalma
Gs az anyag relativ sűrűsége
e hézagtényező
  • Nedves anyag fajsúlya, amikor az anyag pórusai vízzel és levegővel vannak tele.
γ = ( 1 + w ) G s γ w 1 + e {\displaystyle \gamma ={\frac {(1+w)\cdot G_{s}\cdot \gamma _{w}}{1+e}}}

ahol

γ {\displaystyle \gamma } egységnyi nedves anyag súlya
γ w {\displaystyle \gamma _{w}} egységnyi víz súlya
w az anyag nedvességtartalma
Gs az anyag relativ sűrűsége
e hézagtényező
  • Telített anyag esetében:
γ s = ( G s + e ) γ w 1 + e {\displaystyle \gamma _{s}={\frac {(G_{s}+e)\cdot \gamma _{w}}{1+e}}}

ahol

γ s {\displaystyle \gamma _{s}} egységnyi telített anyag súlya
γ w {\displaystyle \gamma _{w}} egységnyi víz súlya
w az anyag nedvességtartalma
Gs az anyag relativ sűrűsége
e hézagtényező
  • Folyadékba merített anyag esetében:
γ = γ s γ w {\displaystyle \gamma ^{'}=\gamma _{s}-\gamma _{w}}

ahol

γ {\displaystyle \gamma ^{'}} egységnyi folyadékba merített anyag súlya
γ s {\displaystyle \gamma _{s}} egységnyi telített anyag súlya
γ w {\displaystyle \gamma _{w}} egységnyi víz súlya

Mérnöki számításokban

A fajsúlyt használják a mérnöki számításokban a megengedett terhelés meghatározására egy épület vagy szerkezet tervezésénél.

A víz fajsúlya

Hőmérséklet (°C) Fajsúly (kN/m³)
0 9,805
5 9,807
10 9,804
15 9,798
20 9,789
25 9,777
30 9,765
40 9,731
50 9,690
60 9,642
70 9,589
80 9,530
90 9,467
100 9,399
A víz fajsúlya tengerszinti légköri nyomásnál

A levegő fajsúlya

Hőmérséklet (°C) Fajsúly (N/m³)
−40 14,86
−20 13,86
0 12,68
10 12,24
20 11,82
30 11,43
40 11,06
60 10,4
80 9,81
100 9,28
200 7,33
A levegő fajsúlya tengerszinti légköri nyomásnál

Kapcsolódó szócikkek

Fordítás

  • Ez a szócikk részben vagy egészben a Specific weight című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Nemzetközi katalógusok
  • Fizika Fizikaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap