Sűrűség: The Platinum Flute
Edgard Victor Achille Charles Varèse (1883. december 22. – 1965. november 6.) francia származású, innovatív zeneszerző volt, aki pályája nagy részét az Egyesült Államokban töltötte. Varèse zenéjében a hangsúlyt a hangszínre és a ritmusra helyezte. Ő volt a “szervezett hangzás” kifejezés feltalálója, amely kifejezés azt jelenti, hogy bizonyos hangszínek és ritmusok csoportosíthatók, a hangzás egészen új definíciójává szublimálva. Új hangszerek és elektronikus eszközök használata miatt az “elektronikus zene atyjaként” emlegették, míg Henry Miller úgy jellemezte őt, mint “a hangzás sztratoszférikus kolosszusát”.
Edgar Varese a “Density 21.5” című darabot a platinafuvola ősbemutatójára komponálta. Több előadás is megtalálható a Youtube-on A platina nagyon “nehéz”, sűrűsége 21,5 g/cm3, tehát a fuvola lényegesen nehezebb lehetett, mint az ezüstből készült. A platina a legnehezebb elem az ozmium kivételével (22,61 g/cm3).
A nehéz és a könnyű kifejezést általában kétféleképpen használják. A súlyra utalunk, amikor azt mondjuk, hogy egy felnőtt nehezebb, mint egy gyermek. Másrészt valami másra utalunk, amikor azt mondjuk, hogy a platina nehezebb, mint az ezüst. Egy kis platinagyűrű nyilvánvalóan kevesebbet nyom, mint egy ezüstfurulya, de a platina nehezebb abban az értelemben, hogy egy adott méretű darab többet nyom, mint egy ugyanolyan méretű ezüstdarab.
Azt, amit valójában összehasonlítunk, az a térfogategységre jutó tömeg, vagyis a sűrűség. Ahhoz, hogy ezeket a sűrűségeket meghatározzuk, megmérhetünk egy köbcentimétert az egyes fémfajtákból. Ha a platina minta súlya 21,45 g, az ezüsté pedig 10,49 g, akkor a platina sűrűségét 21,45 g cm-3-nak, az ezüstét pedig 10,49 g cm-3-nak írhatnánk le. (Vegyük észre, hogy a köbcentiméter mértékegységben a negatív exponens a reciprokát jelzi. Így 1 cm-3 = 1/cm3 és a sűrűségeink mértékegységei \(\frac{\text{g}}{\text{cm}^3}\), g/cm3 vagy g cm-3 lehetnének. Mindegyik esetben az egységeket gramm/köbcentiméterre vonatkoztatva olvassuk, a per jelző osztás). A “cm3”-t gyakran “cc”-ként rövidítjük, és 1 cm3 = 1 ml pontosan a definíció szerint.
Általában nem szükséges pontosan 1 cm3 anyagot mérni ahhoz, hogy meghatározzuk a sűrűségét. Egyszerűen megmérjük a tömeget és a térfogatot, és a térfogatot elosztjuk a tömeggel:
\
vagy
\
hol
- ρ = sűrűség
- m = tömeg
- V = térfogat
| Az anyag | Sűrűség/g/cm3 20oC-on |
|---|---|
| Hélium gáz | 0.00018 |
| Air | 0.00128 |
| styropor | 0.03 – 0.12 |
| parafa | 0.22- 0.26 |
| Argon | 0.0018 |
| benzin | .66 – .69 |
| szemes alkohol | 0.79 |
| műanyagok | 0.85 – 1.4 |
| víz | 1.00 |
| Alumínium | 2.7 |
| vas | 7.87 |
| arany | 17.31 |
| platina | 21.45 |
| ezüst | 10.49 |
| osmium | 22.61 |
| Sok más anyag sűrűsége is könnyen megtalálható. |
Jegyzet
Megjegyezzük, hogy a tömeggel vagy a térfogattal ellentétben egy anyag sűrűsége független a minta méretétől. A sűrűség tehát olyan tulajdonság, amely alapján az egyik anyag megkülönböztethető a másiktól. Egy tiszta platinából készült mintát tetszőleges térfogatra vághatunk, vagy tetszőleges tömegűre állíthatunk be, de a sűrűsége 20°C-on mindig 22,50 g/cm3 lesz. Néhány gyakori tiszta anyag sűrűségét a táblázat tartalmazza.
A táblázatok és grafikonok célja, hogy minimális helyen a lehető legtöbb információt nyújtsák. Ha egy fizikai mennyiségről (szám × egység) van szó, pazarlás ugyanazokat az egységeket ismételgetni. Ezért szokás tiszta számokat használni egy táblázatban vagy egy grafikon tengelyei mentén. Egy mennyiségből tiszta számot kaphatunk, ha megfelelő egységekkel osztunk. Például, ha az alumínium sűrűségét elosztjuk a gramm/köbcentiméter egységgel, akkor 2,70 lesz a tiszta szám:
\
Ezért egy táblázat oszlopát vagy egy grafikon tengelyét kényelmesen a következő formában jelöljük:
\
Ez jelzi, hogy milyen egységeket kell osztani a mennyiséggel, hogy a táblázatban vagy a tengelyen lévő tiszta számot kapjuk. Ezt a táblázat második oszlopában tettük meg.
Leave a Reply