Vsebina
Archimedes izvira iz metode izpodrivanja vode z iskanjem gostote. Ena od zgodb o njegovem odkritju vključuje kraljevo zlato krono, morda krasen draguljar in kad. Res ali ne, zgodba preživi v takšni ali drugačni različici zaradi pomembnosti Arhimedovega odkritja, ne pa zaradi tega, ali je draguljar resnično skušal prevarati kralja.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Za izračun gostote uporabljamo formulo D = m ÷ v, kjer D pomeni gostoto, m pomeni maso in v pomeni prostornino. Poiščite maso s pomočjo tehtnice in s pomočjo pomika vode poiščite prostornino nepravilnih predmetov. Izpodrivanje vode deluje, ker je količina vode, ki jo izpodrine objekt, potopljen v vodo, enaka prostornini predmeta. Če predmet, potopljen v graduiran valj, dvigne vodno gladino z 40 mililitrov na 90 mililitrov, je sprememba prostornine 50 mililitrov enaka prostornini predmeta v kubičnih centimetrih.
Razumevanje gostote
Vsa materija ima maso in zavzema prostor. Gostota, izračunana vrednost, meri količino snovi v nekem prostoru. Če želite izračunati gostoto materiala, poiščite maso in prostornino predmeta. Izračunajte gostoto predmeta s formulo gostota enaka masi, deljeni z volumnom, D = m ÷ v.
Iskanje maše
Iskanje mase zahteva uporabo tehtnice. Večina masnih lestvic uravnava neznani predmet glede na znano maso. Primeri vključujejo tehtnice s trojnimi prameni in resnične tehtnice, kot klasična lestvica, ki jo opazimo v pisarni. Elektronske tehtnice so lahko postavljene tudi kot masne tehtnice. Kopalniške tehtnice poleg pomanjkanja potrebne natančnosti merijo težo in ne maso. Masa meri količino snovi v predmetu, teža pa meri vlečnost teže mase predmeta.
Iskanje glasnosti
Iskanje obsega pravilnih geometrijskih predmetov uporablja standardne formule. Na primer prostornina škatle je enaka dolžini, širini in višini. Ni pa vsak predmet ustrezen formuli. Pri teh nepravilno oblikovanih objektih uporabite metodo izpodrivanja vode, da poiščete prostornino predmeta.
Izpodrivanje vode uporablja posebno lastnost vode: 1 mililiter (skrajšano ml) vode zavzame 1 kubični centimeter (cm3) prostora ali prostornine, kadar je voda pri običajni temperaturi (0 ° C) in tlaku (1 atmosfera). Predmet, popolnoma potopljen v vodo, izpodrine ali izravna prostornino vode, ki je enaka prostornini predmeta. Torej, če predmet izpodrine 62 ml vode, je prostornina predmetov 62 cm3.
Metode za uporabo pretoka vode za iskanje prostornine zahtevajo potopitev predmeta v znani volumen vode in merjenje spremembe nivoja vode. Če se predmet prilega v graduiran valj ali merilno skodelico, lahko meritev preberete neposredno. Če se nivo vode začne pri 40 ml in se po potapljanju predmeta spremeni na 90 ml, je prostornina predmeta enaka končni količini vode (90 ml) minus začetni volumni vode (40 ml) ali 50 ml.
Če se predmet ne prilega v graduirano jeklenko ali merilno posodo, lahko izmerite prostornino izpodrinene vode na različne načine. Ena metoda zahteva, da posodo postavite v pladenj ali večjo posodo. Notranja posoda mora biti dovolj velika, da predmet popolnoma potopite. Notranjo posodo napolnite popolnoma z vodo. Previdno, ne da bi ustvarili valove ali brizganje, predmet potisnite v posodo in pustite, da se razseljena voda razlije v večjo posodo ali pladenj. Notranjo posodo odstranite zelo previdno, da se ne razlijejo dodatne vode. Nato izmerite prostornino vode v večji posodi. Ta prostornina je enaka prostornini predmeta.
Druga, morda bolj praktična metoda pa uporablja tudi posodo. Posoda mora biti dovolj velika, da predmet popolnoma potopi brez prelivanja. Začnite tako, da posodo napolnite z dovolj vode, da predmet popolnoma pokrije. Preden dodate predmet, v posodi označite vodno črto. Tako kot graduirana jeklenka tudi to označuje začetni volumen vode. Nato dodajte predmet in se prepričajte, da je predmet popolnoma pokrit z vodo. Označite to vodno črto na skledi. Zdaj previdno odstranite predmet iz vode.
Na tem mestu je treba ugotoviti spremembo količine vode. Ena metoda meri količino vode, ki je potrebna za dvig nivoja vode od začetne črte do končne prostornine. Ta prostornina je enaka prostornini predmeta. Druga metoda meri količino vode, ki se uporablja za polnjenje posode do prve vrstice, nato pa izmeri količino vode, ki je potrebna za napolnitev posode do druge vrstice. Uporaba končne prostornine formule minus začetni volumen (vf - vjaz) dobi volumen predmeta. Če je začetna prostornina vode 900 ml vode, končna prostornina vode pa 1.250 ml, je prostornina predmeta 1250 - 900 = 350 ml, kar pomeni, da je prostornina predmeta 350 cm3.
Iskanje gostote
Ko izmerite maso in prostornino predmeta, je za iskanje gostote potrebno meritve vstaviti v formulo gostote D = m ÷ v. Če je izmerjena masa enaka 875 g in izmerjena prostornina 350 cm3, potem formula gostote postane D = 875 ÷ 350 = 2,50 grama na kubični centimeter, običajno se zapiše kot 2,50 g / cm3.