Kako izračunati gustoću istiskivanjem vode

Sadržaj

• TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
• Razumijevanje gustoće
• Pronalazak mise
• Pronalaženje volumena
• Pronalaženje gustoće

Archimedes je započeo metodu pronalaženja gustoće pomoću istiskivanja vode. Jedna priča o njegovom otkriću uključuje zlatnu krunu kraljeva, vjerojatno krasni draguljar i kadu. Istina ili ne, priča opstaje u jednoj ili drugoj verziji zbog važnosti Arhimedovog otkrića, a ne zbog toga je li draguljar doista pokušao prevariti kralja.

TL; DR (Predugo; nisam pročitao)

Za računanje gustoće koristi se formula D = m ÷ v, gdje D znači gustoća, m znači masa, a v znači volumen. Pronađite masu pomoću vage za ravnotežu i upotrijebite pomicanje vode da biste pronašli volumen nepravilnih predmeta. Zamjena vode djeluje jer količina vode premještena od objekta potopljenog u vodu jednaka je volumenu objekta. Ako predmet potopljen u graduirani cilindar podiže razinu vode s 40 mililitara na 90 mililitara, promjena volumena od 50 mililitara jednaka je volumenu predmeta u kubičnim centimetrima.

Razumijevanje gustoće

Sva materija ima masu i zauzima prostor. Gustoća, izračunata vrijednost, mjeri količinu materije u nekom prostoru. Da biste izračunali gustoću materijala, pronađite masu i volumen predmeta. Izračunajte gustoću objekta koristeći gustoću formule jednaku masi podijeljenoj s volumenom, D = m ÷ v.

Pronalazak mise

Pronalaženje mase zahtijeva upotrebu vage za balans. Većina vaga mase uravnotežuju nepoznati objekt s poznatom masom. Primjeri uključuju ravnotežu trostrukog snopa i istinske ravnoteže, poput klasične ljestvice viđene u uredu za ispitivanje. Elektronske vage mogu se postaviti i kao vage mase. Vage za kupaonicu, osim što nemaju potreban stupanj točnosti, mjere težinu, a ne masu. Masa mjeri količinu materije u objektu, dok masa mjeri gravitacijsku masu na masi predmeta.

Pronalaženje volumena

Pronalaženje volumena pravilnih geometrijskih objekata koristi standardne formule. Na primjer, volumen okvira je jednak duljini, širini i visini. Međutim, ne odgovara svaki predmet formuli. Za ove nepravilno oblikovane predmete, pomoću metode istiskivanja vode, pronađite volumen objekta.

Zamjena vode koristi određeno svojstvo vode: 1 mililitar (skraćeno ml) vode zauzima 1 kubni centimetar (cm³) prostora ili volumena, kada je voda na standardnoj temperaturi (0 ° C) i tlaku (1 atmosfera). Objekt potpuno potopljen u vodu istiskuje ili kompenzira volumen vode jednak volumenu objekta. Dakle, ako predmet izbaci 62 ml vode, volumen predmeta jednak je 62 cm³.

Metode za korištenje istiskivanja vode za pronalaženje volumena zahtijevaju potapanje predmeta u poznati volumen vode i mjerenje promjene razine vode. Ako se predmet uklapa u graduirani cilindar ili mjernu čašicu, možete izravno pročitati mjerenje. Ako razina vode započne od 40 ml i promijeni se na 90 ml nakon što je potopljen objekt, volumen objekta jednak je konačnom volumenu vode (90 ml) minus početnom volumenu vode (40 ml), ili 50 ml.

Ako se objekt ne uklapa u graduirani cilindar ili mjernu posudu, možete izmjeriti volumen istisnute vode na različite načine. Jedna metoda zahtijeva postavljanje zdjele u pladanj ili veću zdjelu. Unutarnja zdjela mora biti dovoljno velika da u potpunosti potopite predmet. Unutarnju posudu napunite potpuno punom vode. Pažljivo, bez stvaranja valova ili prskanja, gurnite predmet u posudu, puštajući da se premještena voda prolije u veću zdjelu ili pladanj. Uklonite unutarnju posudu vrlo pažljivo kako ne bi došlo do izlijevanja vode. Zatim izmjerite volumen vode u većoj posudi. Taj volumen jednak je volumenu predmeta.

Druga, možda i praktičnija metoda također koristi zdjelu. Posuda mora biti dovoljno velika da u potpunosti potopite predmet bez prelijevanja. Započnite punjenjem posude s dovoljno vode da u potpunosti prekrije predmet. Prije dodavanja predmeta, označite vodenu liniju u posudi. Poput graduiranog cilindra, i ovaj označava početni volumen vode. Zatim dodajte objekt, sigurni da je objekt u potpunosti prekriven vodom. Označite ovu vodenu liniju na posudi. Sada pažljivo uklonite predmet iz vode.

U ovom trenutku treba utvrditi promjenu volumena vode. Jedna metoda mjeri količinu vode koja je potrebna za podizanje razine vode od početnog volumena do konačnog volumena. Taj volumen jednak je volumenu objekta. Druga metoda mjeri količinu vode koja se koristi za punjenje zdjele do prvog reda, a zatim mjeri količinu vode koja je potrebna da se čaša napuni do druge linije. Korištenje konačnog volumena formule minus početni volumen (v_f - v_ja) daje volumen predmeta. Ako je početni volumen vode jednak 900 ml vode, a konačni volumen vode 1,250 ml, zapremina predmeta je 1250 - 900 = 350 ml, što znači da je volumen predmeta jednak 350 cm³.

Pronalaženje gustoće

Jednom kada izmjerite masu i volumen predmeta, pronalaženje gustoće zahtijeva mjerenje u formulu gustoće D = m ÷ v. Na primjer, ako je izmjerena masa jednaka 875 g, a izmjereni volumen jednak 350 cm³, tada formula gustoće postaje D = 875 ÷ 350 = 2,50 grama po kubnom centimetru, obično se piše kao 2,50 g / cm³.