S některými lekcemi obecné vědy a základními experimenty mohou pedagogové učit studenty středních škol o rozdílech mezi pojmy hmotnost a hustota. Jakmile mají studenti jasno v tom, jak se masa a hustota používají ve světě vědy, mohou začít rozšiřovat a prohlubovat své chápání mechaniky a fyziky.
Charakteristika hmoty
Před diskusí o rozdílech mezi hmotností a hustotou musí studenti nejprve pochopit každý z těchto pojmů samostatně. Hmotnost je měření množství hmoty v objektu. Hmotnost je neměnná figura bez ohledu na prostředí objektu. Například dýně o hmotnosti 5 kilogramů si udržuje stejnou hmotnost, když je umístěna pod vodou. I když různá prostředí způsobí, že se dýně bude pod vodou cítit lehčí, stále váží 5 kilogramů.
Charakteristika hustoty
Hustota se určuje pomocí vzorce hmotnosti děleného objemem. Hustota jako fyzická vlastnost hmoty ukazuje množství váhy, kterou má objekt na svou velikost. Zatímco dva objekty mohou mít stejnou velikost, jejich hustoty se mohou velmi lišit. Například vrh koulí o hmotnosti 3 libry a velká oranžová mohou mít stejnou velikost, ale ovoce váží méně než vrh koulí, takže je méně hustý.
Hromadné demonstrace
Naučte děti konceptu masy vytvořením ukázky vědeckých principů ve třídě. Shromážděte předměty, které se výrazně liší velikostí, a ukažte je svým studentům. Řekněte dětem, aby si zapsaly, které z předmětů, které mají podle nich větší hmotnost. Ukažte jim například plážový míč a malou gramáž papíru. Nechte studenta, aby přišel dopředu a vzal každý předmět. I když bude větší, bude plážový míč podstatně lehčí a bude mít menší hmotnost než gramáž papíru.
Demonstrace hustoty
Ukažte dětem fyzickou přítomnost hustoty pomocí ukázky ve své třídě. Potřebný materiál zahrnuje dva podnosy na kostky ledu, písek, vodu a velkou skleněnou misku. Zmrazte vodu v tácku na kostky ledu. Naplňte druhý zásobník na kostky ledu pískem, abyste simulovali množství písku, které má stejnou velikost jako kostky ledu. Naplňte velkou skleněnou misku vodou. Požádejte dva studenty, aby se dobrovolně přihlásili před vaši učebnu. Nechte dobrovolníky ověřit zbývajícím studentům, že kostky ledu a kostky písku mají stejnou velikost. Vyzvěte je, aby obě položky nalily do skleněné mísy současně. Kostky ledu se budou vznášet a písek se rozptýlí a potopí, protože je hustší než kostky ledu.