In diesem Artikel wird erläutert, was die lineare Dichte ist und wie sie berechnet wird. Darüber hinaus können Sie die unterschiedlichen Bedeutungen der linearen Dichte je nach Studienfach erkennen.
Was ist die lineare Dichte?
Die lineare Dichte ist das Verhältnis zwischen Masse und Länge eines Körpers, dh die lineare Dichte ist die Menge an Masse pro Längeneinheit.
Die lineare Dichte kann auch als Dichte pro Längeneinheit bezeichnet werden. Darüber hinaus wird es normalerweise durch den griechischen Buchstaben Lambda (λ) dargestellt.
Die Einheiten der linearen Dichte im Internationalen Einheitensystem (SI) sind Kilogramm geteilt durch Meter (kg/m).
Beispielsweise wird bei physikalischen Problemen die Dichte einer Saite normalerweise als lineare Dichte ausgedrückt, da die Länge die Hauptdimension einer Saite ist und daher die beiden anderen Dimensionen vernachlässigt werden können.
Formel für die lineare Dichte
Die lineare Dichte eines Körpers ist gleich seiner Masse dividiert durch seine Länge.
Daher lautet die Formel für die lineare Dichte:
Gold
ist die lineare Dichte,
die Masse des Objekts und
die Länge des Objekts.
Wenn beispielsweise die Masse eines sehr länglichen Zylinders 7 kg und seine Länge 4 m beträgt, lautet die Berechnung seiner linearen Dichte:
Lineare Ladungsdichte
Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Bedeutung des Titers je nach Fachgebiet unterschiedlich ist. Im Elektromagnetismus bezieht sich der Begriff lineare Dichte auf die lineare Dichte elektrischer Ladung, die wie folgt definiert ist:
Die lineare Ladungsdichte ist die Menge an elektrischer Ladung in einem Objekt pro Längeneinheit.
Um die lineare Ladungsdichte zu berechnen, muss der Wert seiner elektrischen Ladung durch seine Gesamtlänge geteilt werden. Die Formel für die lineare elektrische Ladungsdichte lautet daher:
Gold
ist die lineare Dichte,
ist die elektrische Ladung des Objekts und
ist die Länge des Objekts.
Lineare Dichte in stehenden Wellen
Schließlich wird bei der Untersuchung von Saiten und stehenden Wellen auch der Begriff der linearen Dichte verwendet.
In diesem Fall ist die Definition der linearen Dichte dieselbe wie oben am Anfang, sie ist die Menge an Masse pro Längeneinheit. Die Formel zur Berechnung der linearen Dichte hängt jedoch von anderen Variablen ab:
Gold
ist die lineare Dichte des Seils,
ist die Harmonische,
ist die Spannung,
ist die Länge der Zeichenfolge und
ist die Frequenz.