Sadržaj
Gustoća u fizici je mjera količine nečega što postoji unutar određenog fizičkog prostora (volumena). Većinu vremena "gustoća" konvencionalno znači "gustoća mase", ali kao koncept ona jednostavno opisuje koliko je gužva nešto.
Na primjer, gustoća naseljenosti Hong Konga izrazito je visoka, dok je u Sibiru to vrlo malo. Ali u svakom su slučaju „ljudi“ predmet analize.
Za tvari koje se sastoje od jednog elementa u nekoj količini (na primjer, gram čistog zlata ili srebra) ili homogene mješavine elemenata (poput litre destilirane vode, koja uključuje vodik i kisik u poznatom, fiksnom omjeru), može se pretpostaviti da unutar uzorka nema značajnih varijacija gustoće.
To znači da ako je gustoća homogenog predmeta od 60 kg ispred vas 12 kg / L, svaki odabrani mali dio predmeta trebao bi imati tu vrijednost zbog njegove gustoće.
Definirana gustoća
Gustoća je dodijeljena grčkim slovom rho (ρ) i jednostavno je masa m podijeljeno na volumen V, SI jedinice su kg / m3, ali g / mL ili g / cc (1 mL = 1 ccm) češće su jedinice u laboratorijskim postavkama. Ove jedinice su zapravo izabrane da definiraju gustoću vode kao 1,0 pri sobnoj temperaturi.
Primjeri prosječne gustoće
Ovisno o vrsti tvari ili tvari koje postoje, postoji nekoliko načina da se pristupi problemu gustoće smjese.
Najjednostavnije je kada vam se zada skup N objekata i od vas se zatraži da odredite prosječnu gustoću objekata u skupu. Ova vrsta primjera nastala bi u situacijama u kojima su elementi u skupu istog osnovnog "tipa" (npr. Ljudi u Engleskoj, drveće u određenoj šumi u Montani, knjige u gradskoj knjižnici u Tennesseeju), ali mogu jako djelovati u dotičnoj karakteristici (npr. težina, starost, broj stranica).
PRIMJER: Dobivaju se tri bloka nepoznatog sastava, koji imaju sljedeće mase i volumene:
a) Izračunajte prosjek gustoće stijena u skupu.
To se postiže pronalaženjem pojedinačnih gustoća svake stijene, zbrajanjem i dijeljenjem s ukupnim brojem stijena u setu:
÷ 3 = (3,000 + 1,800 + 3,700) ÷ 3
= 2.833 g / L.
b) Izračunajte prosječnu gustoću skupa stijena kao cjeline.
U tom slučaju jednostavno podijelite ukupnu masu sa ukupnim volumenom:
(2,250 + 900 + 1,850) ÷ (0.75 +0.50 + 0.50) = 5,000 ÷ 1.75
= 2.857 g / cc.
Brojevi se razlikuju jer stijene ne doprinose na jednak način ovim proračunima.
Formula prosječne gustoće: Mješavina tvari
PRIMJER: Daje vam 5-litarski (5000 ccm ili ml) komad materijala s drugog planeta i kaže vam da se sastoji od tri spojena komada sljedećih elemenata u navedenim omjerima:
Kolika je gustoća komada u cjelini?
Ovdje najprije pretvarate postotke u decimale i množite ih s pojedinačnim gustoćama da biste dobili prosječnu gustoću smjese:
(0.15)(15) + (0.60)(1.0) + (0.25)(0.50) = 2,975 g / cc