Η πυκνότητα είναι μάζα ανά μονάδα όγκου, οπότε όταν μετράτε την πυκνότητα, βρίσκετε τη μάζα του αντικειμένου και τη διαιρείτε με τη μετρούμενη ένταση. Όλες οι μετρήσεις περιλαμβάνουν κάποια αβεβαιότητα, ωστόσο, και ορισμένα είδη σφαλμάτων μπορούν να αυξήσουν την αβεβαιότητα στον υπολογισμό σας. Προσπαθήστε πάντα να χρησιμοποιείτε τα πιο ακριβή διαθέσιμα εργαλεία για τη μείωση των σφαλμάτων κατά τη μέτρηση της πυκνότητας. Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε περισσότερα σχετικά με τις πηγές σφαλμάτων.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Οι πιο συνηθισμένοι λόγοι για σφάλματα πυκνότητας περιλαμβάνουν τη χρήση λανθασμένων ή ανακριβών οργάνων και τη μη καταγραφή των αλλαγών θερμοκρασίας.
Ο όγκος του υγρού
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά όργανα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για τη μέτρηση του όγκου υγρού, όπως κύπελλα μέτρησης κουζίνας, ποτήρια, βαθμονομημένες φιάλες και ογκομετρικές πιπέτες. Δυστυχώς, όλα αυτά τα όργανα δεν προσφέρουν το ίδιο επίπεδο ακρίβειας και ακρίβειας. Τα ποτήρια ζέσεως και τα δοχεία μέτρησης κουζίνας είναι τα λιγότερο ακριβή από αυτές τις συσκευές. Οι διαβαθμισμένοι κύλινδροι είναι κάπως πιο ακριβείς και οι ογκομετρικές πιπέτες είναι οι πιο ακριβείς από αυτά τα εργαλεία. Ανάλογα με το είδος του οργάνου που χρησιμοποιείτε, ενδέχεται να έχετε προβλήματα μέτρησης πυκνότητας. Εάν χρησιμοποιείτε ένα ποτήρι ζέσεως για τη μέτρηση του όγκου, η μέτρησή σας θα μπορούσε ενδεχομένως να είναι εκτός της πραγματικής τιμής από ό, τι εάν χρησιμοποιήσατε μια ογκομετρική πιπέτα.
Κανονικός συμπαγής όγκος
Εάν ένα στερεό έχει κανονικό σχήμα όπως κύβο ή κύλινδρο, ο όγκος του είναι εύκολο να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας απλούς γεωμετρικούς τύπους. Ωστόσο, θα πρέπει να μετρήσετε το μήκος, την ακτίνα και ούτω καθεξής. Έτσι, ο χάρακας που χρησιμοποιείτε για τη λήψη μετρήσεων εισάγει μια πιθανή πηγή σφάλματος, καθώς η μέτρησή σας θα είναι εξίσου ακριβής με τη συσκευή μέτρησης. Επιπλέον, εάν το σχήμα του στερεού έχει κάποιες ανωμαλίες, όπως ένα βαθούλωμα στην κορυφή του κύβου, τότε ο υπολογισμός του όγκου του θα απενεργοποιηθεί κατά το ποσό των παρατυπιών.
Ανώμαλος στερεός όγκος
Εάν ένα στερεό έχει ακανόνιστο σχήμα, όπως ένα κομμάτι ξύλου, τότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε το λογισμό υπολογίστε τον όγκο του και ο υπολογισμός θα μπορούσε να γίνει πολύ δύσκολος, ανάλογα με το σχήμα του αντικείμενο. Σε αυτήν την περίπτωση, θα ήταν καλύτερα να προσδιορίσετε την ένταση βυθίζοντας το αντικείμενο σε υγρό και ελέγχοντας για να δείτε πόσο αλλάζει ο όγκος. Πρέπει να επιλέξετε ένα υγρό στο οποίο το αντικείμενο βυθίζεται αντί να επιπλέει και είναι επίσης σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι το αντικείμενο δεν απορροφά το υγρό. Εάν επρόκειτο να χρησιμοποιήσετε τσιπ ξύλου σε νερό, για παράδειγμα, θα επιπλέουν και θα απορροφήσουν μέρος του νερού, παρακάμπτοντας τη μέτρηση της έντασης.
Τα αποτελέσματα της θερμοκρασίας
Η πυκνότητα ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Στο εύρος των θερμοκρασιών που αντιμετωπίζουν οι άνθρωποι στην καθημερινή ζωή, αυτή η διακύμανση είναι αμελητέα για πολλά είδη ουσιών. Εισάγει μια άλλη πιθανή πηγή σφάλματος, ωστόσο, επειδή εάν μετράτε την πυκνότητα σε μία θερμοκρασία, το αποτέλεσμα μπορεί να μην είναι έγκυρο σε άλλη. Επιπλέον, η πυκνότητα ενός αερίου ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την πίεση και τη θερμοκρασία, επομένως για ένα αέριο το αποτέλεσμα σας έχει νόημα μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Μάζα και άλλες εκτιμήσεις
Η τελική πιθανή πηγή σφάλματος είναι η μέτρηση της μάζας σας. Συνήθως, μπορείτε να μετρήσετε τη μάζα με κλίμακα ή ισορροπία. Ωστόσο, η ακρίβεια της μέτρησής σας θα εξαρτηθεί από το είδος της κλίμακας που χρησιμοποιείτε. Μια κλίμακα κουζίνας, για παράδειγμα, είναι πιθανώς λιγότερο ακριβής από μια βαθμονομημένη κλίμακα σε ένα εργαστήριο χημείας. Γενικά, οι επιστήμονες θα λάβουν υπόψη αυτές τις πιθανές πηγές σφαλμάτων όταν κάνουν μια μέτρηση αναφέροντας μια τιμή αβεβαιότητας. Με άλλα λόγια, αντί να αναφέρουν την πυκνότητα ως "x", θα την αναφέρουν ως "x +/- y". Όσο μεγαλύτερη είναι η αβεβαιότητα, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η «y», οπότε αυτή η τιμή αβεβαιότητας σας δίνει μια αίσθηση για την αξιοπιστία του μέτρηση.