Методът на изместване е надежден начин за определяне обема на обект, който няма измерими размери, като статуя или скала. Просто потапяте скалата във вода в достатъчно голям съд, за да я задържите и измервате обема на водата, която тя измества. Принципът датира от гръцкия математик Архимед, който може да е тичал по улиците с викове „Еврика“, когато го е открил. Ако искате да знаете теглото на изместената вода, просто измерете нейния обем и умножете по плътността на водата.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Можете да определите теглото на обема изместена вода, като умножите по плътността на водата. В CGS метричните единици плътността на водата при 4 C е 1 gm / ml, така че ако използвате тези единици, обемът в милилитри и теглото в грамове са едно и също число с висока степен на точност.
Плътността на водата варира в зависимост от температурата
Плътността на водата се променя с температурата. Максимумът му се среща при 4 градуса по Целзий (39,2 градуса по Фаренхайт). В метрични единици това е 1 gm / ml в системата CGS (сантиметри, грамове, секунди) и 1000 kg / m
Измерете силата на звука
Когато използвате метода на изместване, имате избор от два начина за измерване на обема на изместената вода. Единият е да напълните контейнера до ръба и да хванете водата, която прелива в градуиран контейнер. Другото е да се измери промяната в нивото на водата и да се изчисли обемът, като се използват размерите на контейнера. Ако измервате обема на малка проба, можете да напълните градуиран контейнер до определена марка и просто да прочетете скалата, когато водата се покачи, за да определите промяната на обема. Това е обичайната процедура в лаборатория.
Определете теглото
След като разберете обема на изместената вода, можете веднага да определите нейното тегло, като умножите по плътността на водата при съответната температура. Това е така, защото дефиницията за плътност (d) е маса (m), разделена на обем (v), така че:
m = dv
В този контекст масата и теглото са синоними, освен ако не провеждате експеримента в космоса.
Ако точността не изисква друго, просто се придържайте към плътността при 4 C. Ако измервате обема в метрични единици CGS, измереният обем в милилитри ще бъде равен на теглото (масата) в грамове. В единиците MKS умножете обема в литри по 1000, за да получите теглото в килограми. Ако използвате имперски единици, умножете силата на звука в cu.ft. с 62,42, за да получите теглото в паунда. Ако измервате обема в унции, галони или кубически ярда, използвайте тези коефициенти на преобразуване:
- 1 унция = 10-3 куб. фута
- 1 галон = 0,134 cu. фута
- 1 кубичен двор = 27 cu. фута