Εάν μετρήσουμε ένα κιλό φτερών και ένα κιλό μολύβδου και τα ρίξουμε από μια δεύτερη ιστορία, ένα αντικείμενο θα επιπλέει στο έδαφος και το άλλο θα πέσει τόσο γρήγορα που θα μπορούσε να τραυματίσει τους περαστικούς. Η διαφορά οφείλεται σε μια ιδιότητα της ύλης που ονομάζεται «πυκνότητα». Η μετατόπιση του νερού είναι ένας από τους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να μετρήσουμε την πυκνότητα, ιδιαίτερα την πυκνότητα των ακανόνιστων αντικειμένων. Αλλά τα φτερά επιπλέουν και απαιτούν μια ειδική τεχνική για τη μέτρηση της μετατόπισης.
Γεμίστε μερικώς τον βαθμονομημένο κύλινδρο με νερό σε επίπεδο όπου μπορείτε να βυθίσετε το αντικείμενο και να ρίξετε το βάρος του νεροχύτη στο νερό. Εάν δεν έχετε βαθμονομημένο κύλινδρο για να χωρέσει το αντικείμενο σας, τοποθετήστε έναν κύλινδρο σε μια λεκάνη, γεμίστε τον στην κορυφή με νερό και μετρήστε την υπερχείλιση στη λεκάνη. Η απάντησή σας θα είναι λιγότερο ακριβής λόγω του αριθμού των μετακινήσεων του νερού. Σημειώστε το μέγεθος της μετατόπισης σε χιλιοστόλιτρα (ml) που προκαλείται από το νεροχύτη και τη χορδή.
Μετρήστε τη μάζα του αντικειμένου σας (ας πούμε φελλό) σε κλίμακα ισορροπίας σε γραμμάρια (g). Βεβαιωθείτε ότι το αντικείμενο είναι στεγνό όταν μετριέται. Καταγράψτε το βάρος του. Συνδέστε το νεροχύτη με τη συμβολοσειρά στο αντικείμενο. Εάν χρησιμοποιείτε συνδετήρα ή πείρο, φροντίστε να το συμπεριλάβετε όταν μετράτε την μετατόπιση του νεροχύτη στο πρώτο βήμα.
Ρίξτε το νεροχύτη με το προσαρτημένο επιπλέον αντικείμενο στον κύλινδρο. Εάν ολόκληρο το αντικείμενο δεν βυθιστεί, μπορεί να χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα βαρύτερο νεροχύτη. Εάν ναι, φροντίστε να μετρήσετε τη μετατόπιση του νέου νεροχύτη και της γραμμής, ώστε ολόκληρο το αντικείμενο να βυθιστεί κάτω από την επιφάνεια. Όταν βυθιστεί ολόκληρο το αντικείμενο, σημειώστε τον όγκο της συνολικής μετατόπισης σε χιλιοστόλιτρα, μετρώντας το όγκος από το κέντρο της στήλης νερού, όχι οι άκρες όπου η επιφανειακή τάση και η τριχοειδής δράση επηρεάζουν το ΑΝΑΓΝΩΣΗ.
Αφαιρέστε τον όγκο του συγκροτήματος νερού και νεροχύτη από τον όγκο του νερού, του συγκροτήματος νεροχύτη και του βυθισμένου αντικειμένου. Το αποτέλεσμα θα είναι μόνο ο όγκος του αντικειμένου. Αυτός ο όγκος σε χιλιοστόλιτρα είναι ισοδύναμος με τετραγωνικά εκατοστά (cm).
Διαιρέστε το βάρος (M) του αντικειμένου σε γραμμάρια με τον όγκο του (V) σε τετραγωνικά εκατοστά. Το αποτέλεσμα θα είναι η πυκνότητά του (p) εκφρασμένη σε γραμμάρια ανά τετραγωνικό εκατοστό. Όλα τα αντικείμενα που επιπλέουν έχουν πυκνότητες μικρότερες από ένα γραμμάριο ανά τετραγωνικό εκατοστό, την πυκνότητα του νερού στο οποίο επιπλέουν.
Συμβουλές
- Το υλικό των φτερών δεν είναι μόνο λιγότερο πυκνό από το μόλυβδο, αλλά περιέχει πολλούς κοίλους χώρους που συμβάλλουν στην αεροδυναμική σταθερότητα της πτέρυγας ενός πουλιού.
Προειδοποιήσεις
- Οι μετρήσεις πυκνότητας θα είναι κατά προσέγγιση - οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και της ατμοσφαιρικής πίεσης θα έχουν ελαφρές επιπτώσεις στην πυκνότητα του νερού που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της πυκνότητας του αντικειμένου σας.
Σχετικά με τον Συγγραφέα
Ένας άπληστος πολυετής κηπουρός και ιδιοκτήτης της παλιάς κατοικίας, η Laura Reynolds είχε καριέρα στη διδασκαλία και τη νεανική δικαιοσύνη. Ένας συνταξιούχος δημοτικός δικαστής Reynolds κατέχει πτυχίο επικοινωνίας από το Πανεπιστήμιο του Βόρειου Ιλινόις. Τα έξι παιδιά και τα θετριά της υπηρέτησαν ως θέματα συντακτών κατά τη διάρκεια της θητείας της ως τοπικής εφημερίδας.