Forskydningsmetoden er en pålidelig måde at bestemme volumenet på et objekt, der ikke har målbare dimensioner, såsom en statue eller en sten. Du nedsænker simpelthen klippen i vand i en beholder, der er stor nok til at holde den og måle vandmængden, den fortrænger. Princippet stammer fra den græske matematiker Archimedes, som muligvis er løbet gennem gaderne og råber "Eureka", da han opdagede det. Hvis du vil vide vægten af det fortrængte vand, skal du blot måle dets volumen og gange med vandtætheden.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Du kan bestemme vægten af et volumen forskudt vand ved at gange det med vandtætheden. I CGS-metriske enheder er tætheden af vand ved 4 C 1 g / ml, så hvis du bruger disse enheder, er volumen i milliliter og vægt i gram det samme antal til en høj grad af nøjagtighed.
Vandtæthed varierer efter temperatur
Vandtætheden ændres med temperaturen. Dens maksimale forekommer ved 4 grader Celsius (39,2 grader Fahrenheit). I metriske enheder er det 1 g / ml i CGS-systemet (centimeter, gram, sekunder) og 1.000 kg / m
3 i MKS-systemet (meter, kilogram, sekunder). I det kejserlige system er det 62,42 lb / cu. ft. Vand er den eneste forbindelse, der faktisk bliver mindre tæt, når den fryser, og når temperaturen stiger, falder densiteten også. Ved lidt mindre end stuetemperatur, hvilket er den temperatur, du sandsynligvis vil udføre de fleste eksperimenter, er densiteten 0,9982 g / ml eller 62,28 lb / cu.ft. Det er kun en forskel på to tusindedele procent, så det er vigtigt kun for meget nøjagtige beregninger.Mål lydstyrken
Når du bruger fortrængningsmetoden, har du dit valg på to måder til at måle volumen af fortrængt vand. Den ene er at fylde beholderen til randen og fange vandet, der flyder over i en gradueret container. Den anden er at måle ændringen i vandstanden og beregne volumen ved hjælp af beholderens dimensioner. Hvis du måler volumenet af en lille prøve, kan du fylde en gradueret beholder til et bestemt mærke og blot læse skalaen, når vandet stiger for at bestemme volumenændringen. Det er den sædvanlige procedure i et laboratorium.
Bestem vægt
Når du kender volumenet af det fortrængte vand, kan du straks bestemme dets vægt ved at multiplicere med tætheden af vand ved den relevante temperatur. Det skyldes, at definitionen af densitet (d) er masse (m) divideret med volumen (v), så:
m = dv
I denne sammenhæng er masse og vægt synonymt, medmindre du gennemfører eksperimentet i rummet.
Hvis nøjagtighed ikke kræver andet, skal du bare holde med densiteten ved 4 C. Hvis du måler volumen i CGS-metriske enheder, vil det målte volumen i milliliter være lig med vægten (masse) i gram. I MKS-enheder multipliceres volumen i liter med 1.000 for at få vægten i kg. Hvis du bruger kejserlige enheder, skal du gange lydstyrken i cu.ft. ved 62.42 for at få vægten i pund. Hvis du måler volumen i ounce, gallon eller kubikmeter, skal du bruge disse konverteringsfaktorer:
- 1 ounce = 10-3 cu. ft.
- 1 gallon = 0,134 cu. ft.
- 1 kubikhave = 27 cu. ft.