Si nous mesurons une livre de plumes et une livre de plomb et que nous les laissons tomber d'un deuxième étage, un objet flottera au sol et l'autre tombera si vite qu'il pourrait blesser les passants. La différence est due à une propriété de la matière appelée « densité ». Le déplacement de l'eau est l'un des moyens de mesurer la densité, en particulier la densité d'objets de forme irrégulière. Mais les plumes flottent et nécessitent une technique particulière pour mesurer le déplacement.
Remplissez partiellement le cylindre gradué d'eau jusqu'à un niveau où vous pouvez immerger l'objet et laisser tomber le poids du lest dans l'eau. Si vous n'avez pas d'éprouvette graduée adaptée à votre objet, placez une éprouvette dans une bassine, remplissez-la d'eau jusqu'en haut et mesurez le débordement dans la bassine. Votre réponse sera moins précise en raison du nombre de fois où l'eau a été déplacée. Notez la quantité de déplacement en millilitres (ml) causée par le lest et la ficelle.
Mesurez la masse de votre objet (disons un bouchon) sur une balance en grammes (g). Assurez-vous que l'objet est sec lorsqu'il est mesuré. Notez son poids. Attachez le plomb avec la ficelle à l'objet. Si vous utilisez une agrafe ou une épingle, assurez-vous de l'inclure lorsque vous mesurez le déplacement du lest à la première étape.
Déposez le lest avec l'objet flottant attaché dans le cylindre. Si l'objet entier ne coule pas, vous devrez peut-être utiliser un lest plus lourd. Si tel est le cas, assurez-vous de mesurer le déplacement du nouveau plomb et de la nouvelle ligne afin que l'ensemble de l'objet s'enfonce sous la surface. Lorsque l'objet entier est immergé, notez le volume du déplacement total en millilitres, en mesurant le volume du centre de la colonne d'eau, pas les bords où la tension superficielle et l'action capillaire affectent le en train de lire.
Soustraire le volume de l'ensemble eau et lest du volume de l'eau, de l'ensemble lest et de l'objet immergé. Le résultat sera le volume de l'objet seul. Ce volume en millilitres équivaut à des centimètres carrés (cm).
Divisez le poids (M) de l'objet en grammes par son volume (V) en centimètres carrés. Le résultat sera sa densité (p) exprimée en grammes par centimètre carré. Les objets qui flottent ont tous des densités inférieures à un gramme par centimètre carré, la densité de l'eau dans laquelle ils flottent.
Conseils
- Le matériau des plumes est non seulement moins dense que le plomb, mais ils contiennent de nombreux espaces creux qui contribuent à la stabilité aérodynamique de l'aile d'un oiseau.
Mises en garde
- Les lectures de densité seront approximatives - les variations de température et de pression atmosphérique auront de légers effets sur la densité de l'eau utilisée pour calculer la densité de votre objet.
A propos de l'auteur
Jardinière vivace passionnée et propriétaire d'une vieille maison, Laura Reynolds a fait carrière dans l'enseignement et la justice pour mineurs. Un juge municipal à la retraite, Reynolds, est titulaire d'un diplôme en communication de la Northern Illinois University. Ses six enfants et beaux-enfants ont servi de sujets d'éditoriaux pendant son mandat en tant que rédactrice en chef d'un journal local.