Песок является важнейшим природным сыпучим материалом, применяемым в строительстве. Параметрами, определяющими свойства сыпучего материала, являются его истинная плотность (плотность частиц материала) и насыпная плотность (средняя плотность сыпучего материала в неуплотненном состоянии). Оцените насыпную плотность песка, если его истинная плотность Как меняется насыпная плотность при увеличении среднего истинная плотность размера песчинок? Все необходимые для расчета величины выберите исходя из здравого смысла.
Песчинки представляют собой маленькие кусочки двуокиси кремния неправильной формы. Поэтому насыпная плотность песка зависит от степени его «уплотнения», когда «неправильности» песчинок находят друг друга, и насыпная плотность песка может приближаться к истинной. Если же никаких специальных усилий по уплотнению песка не предпринимается, между песчинками остаются пустоты, и его насыпная плотность может быть значительно меньше истинной. Оценим насыпную плотность. Будем для оценки считать, что песчинки представляют собой шарики радиуса r. Конечно, это предположение является неверным, однако промежутки между песчинками неправильной формы без специальных усилий по уплотнению песка в каких-то случаях являются бо́льшими, в каких-то — меньшими, чем пустоты между шариками, и предположение о круглой форме песчинок для вычисления объема пустот является разумным. Пусть песок заполняет куб с ребром a. Тогда в кубе содержатся песчинок, имеющих суммарный объем
Поэтому масса песка в объеме куба равна
Как следует из этой формулы насыпная плотность приблизительно вдвое меньше истинной и не зависит от размера песчинок.
Ответ: 1300 кг/м3.