Qual a distinção entre massa específica e massa unitária?

Passo 1

O enunciado pede para distinguirmos massa específica e massa unitária, conceitos ligados à forma como relacionamos a massa de um corpo com alguma medida (volume, área ou comprimento). Vamos usar definições de densidade volumétrica e de densidades lineares/superficiais para explicar.

Passo 2

Definimos a massa específica (também chamada de densidade do material) como a relação entre a massa total m de um corpo e o volume V que ele ocupa. Em fórmula:
rho = mV,
onde
rho é a massa específica (kg/ m^3),
m é a massa do corpo (kg),
V é o volume ocupado ( m^3).
Esse é um parâmetro intrínseco ao material, não depende da forma ou tamanho do corpo.

Passo 3

Chamamos de massa unitária a massa de um corpo por unidade de alguma dimensão ou extensão do elemento estrutural considerado. As formas mais comuns são:
1. massa unitária linear (densidade linear)
2. massa unitária superficial (densidade superficial)
3. massa unitária volumétrica
Em cada caso, definimos
  • densidade linear:
lambda = mL
com lambda em kg/m e L comprimento em m;
  • densidade superficial:
sigma = mA
com sigma em kg/ m^2 e A área em m^2;
  • densidade volumétrica (igual à massa específica):
rhou = mV(o que coincide com rho)

Passo 4

A relação entre massa específica e massa unitária aparece quando aplicamos um material de densidade rho a um elemento geométrico de secção ou espessura constantes. Por exemplo:
  • Para um fio de seção transversal A, a massa por metro de fio é
lambda = rho , A
  • Para uma placa de espessura t, a massa por metro quadrado é
sigma = rho , t
Logo, a massa unitária depende da geometria do elemento e da massa específica do material.

Passo 5

Concluímos que
  • massa específica é a densidade do material, massa por volume, característica intrínseca ( rho = m/V);
  • massa unitária é massa por unidade de comprimento, área ou volume de um elemento, variando com sua forma e dimensões (por exemplo, lambda = m/L ou sigma = m/A).

Resposta

Massa específica é a densidade do material ( rho = m/V, em kg/ m^3), propriedade intrínseca que não depende da forma do corpo. Massa unitária é a massa por unidade de comprimento ( lambda=m/L), por unidade de área ( sigma=m/A) ou por unidade de volume de um elemento estrutural, dependendo da sua geometria e da massa específica do material.

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