Hogyan lehet megtalálni a szikla sűrűségét

A kőzetek sokféle formában, méretben és összetételben kaphatók. Az üledékes, magmás és metamorf kőzetek a kőzetciklus különböző szakaszaként kapcsolódnak egymáshoz. Az egyik kőzettípus megkülönböztetése néha a jellemzők finom különbségeitől függ. A sűrűség megfigyelésekkel és további tesztekkel kombinálva segít azonosítani és megkülönböztetni az egyik kőzetet a másiktól. Mivel a sűrűség a tömeg és a térfogat arányát méri, a sűrűség kiszámításához a tömeg és a térfogat pontos mérésére van szükség.

A kőzet sűrűségének megállapításához meg kell mérni a kőzet tömegét grammban, a térfogatot pedig köbcentiméterben. Ezek az értékek illeszkednek az egyenletbe:

ahol D jelentése sűrűség, m jelentése tömeg, V pedig térfogat. Helyezze be az értékeket és oldja meg a sűrűséget. Általában a térfogatmérések vízkiszorítást alkalmaznak, kihasználva azt az összefüggést, hogy egy milliliter víz egy köbcentis helyet foglal el.

A kőzetek egy ásványi anyag kristálygyűjteményétől a különböző ásványok keverékéig terjednek. Az ásványok lehetnek mikroszkóposak, makroszkopikusak vagy mikroszkopikus és makroszkopikus kristályok keverékei. Az ásványok egyenletesen oszlanak el az egész kőzeten, vagy rétegekbe vagy fürtökbe rendezhetők. A pontosság érdekében a vizsgált mintának tartalmaznia kell a kőzet összes ásványát. Emellett a mintának nem lehet viharvert felülete. Az időjárási folyamat megváltoztatja az eredeti ásványtant, amely megváltoztatja a sűrűséget is. Tehát a teljes sűrűség pontos méréséhez a kiválasztott kőzetmintának az összes ásványi anyagot ugyanabban az arányban kell képviselnie, mint a nagyobb kőzettömeget. A geológusok általában kézimintát választanak, körülbelül ököl vagy baseball méretű kőzetmintát. Lehet, hogy egy nagyon kicsi kőzetminta nem reprezentálja a teljes kőzettömeg ásványtanait, míg egy nagyon nagy minta megkérdőjelezi a tömeg vagy térfogat vagy mindkettő pontos mérésének képességét.

A tömeg és a tömeg fogalma sok embert összezavar. A tömeg a tárgyban lévő anyag mennyiségét méri, míg a tömeg a tömeg gravitációjának a húzását. A zavar azért merül fel, mert a Földön a gravitációs húzás 1-nek felel meg, így a tömeg és a tömeg csak apró mennyiségekben különbözik egymástól, a magasság és az alatta fekvő hatalmas kőzetek befolyásolják.

A tömeg pontos méréséhez mérlegskála szükséges. Elektronikus mérlegek, hármasugaras mérlegek vagy más mérlegek mérik a tömeget. Az alapsúlymérlegek, például a fürdőszobai mérlegek, általában nem biztosítják a tömeg megtalálásához szükséges pontosságot. Minden tömegmérlegnek vannak meghatározott irányai, de az általános technika a skálát nullára egyensúlyba hozza, a kőzetet a serpenyőre helyezi, kiegyensúlyozza a skálát, majd közvetlenül leolvassa a minta tömegét. A tömeg mérésekor rögzítse az egységeket grammban.

A hangerő egész egyszerűen megméri az objektum által elfoglalt teret. A szabályos geometriai alakzatok, például gömbök, kockák és dobozok térfogatának megállapítása bevett képletet használ. A kőzetek sajnos ritkán vannak geometriai formában. A kötet megtalálása ezért speciális technikát igényel. Archimédész felfedezte a víz elmozdulását, és a víz kiszorításával történő térfogat megtalálása egy kis gondolkodást és egy kis kézügyességet igényel. Ne feledje, hogy egy köbcentiméter víz egyenlő egy milliliter vízzel.

A víz elmozdulása azt jelenti, hogy a vízbe helyezett tárgy kiszorítja a víz térfogatát, amely megegyezik a tárgy térfogatával. Például egy 5 köbcentiméteres térfogatú tárgy, amely egy víztartályba merül, 5 milliliter vizet fog kiszorítani. Ha a tartálynak vannak mérései, a kezdeti 10 milliliter víz értéke 15 milliliterre változik, miután az 5 köbcentiméteres tárgyat a vízbe merítette.

A térfogat víz elmozdulásával történő megállapításához meg kell követelni a kőzetmintát egy mért térfogatjelzéssel ellátott tartályba, például egy mérőpohárhoz. A kőzet hozzáadása előtt helyezzen elegendő vizet a csészébe, így a kőzet teljesen elmerül. Mérje meg a víz térfogatát. Add hozzá a sziklát, ügyelve arra, hogy buborékok ne tapadjanak a sziklához. Mérje meg a kapott vízmennyiséget. A kőzet térfogatának meghatározásához vonja le a kezdeti, csak vizet tartalmazó térfogatot a végső, víz és kőzet térfogatából. Tehát, ha a kezdeti vízmennyiség 30 milliliter, a végső víz plusz a kőzettérfogat pedig 45 milliliter, akkor a kőzet térfogata önmagában 45-30 = 15 milliliter vagy 15 köbcentiméter. Természetesen a természetben lévő számok, mint a szikla, valószínűleg nem lesznek párosak.

Ha a szikla nem fér el egy mérőpohárnál, használjon elég nagy edényt a szikla elmerítéséhez. Helyezze a tartályt egy tálcába. Töltse fel teljesen a tartályt vízzel. Óvatosan, hullámok és fröccsenések nélkül csúsztassa a sziklát a vízbe. A tartályból kiömlött vizet az alatta lévő tálcába kell befogni. Nagyon óvatosan vegye ki a tartályt a tálcából, anélkül, hogy véletlenül többé vizet öntene a tálcába. Mérje meg a tálcán szándékosan kiömlött vizet a kőzet térfogatának meghatározásához. A tartályból a kőzet által kiszorított és a tálcába befogott vízmennyiség megegyezik a kőzet térfogatával.

• Néhány üledékes kőzet, mint a homokkő, vízbe merülve felbomlik. A minta lebontásának megállítására elfogadott módszer vékony viaszrétegeket használ a minta védelmére. Mártsa meg a mintát többször olvasztott viaszban, hagyja, hogy a viasz kissé lehűljön a rétegek között. Hagyja a viaszt teljesen kihűlni, majd keresse meg a kőzet tömegét a viaszbevonattal. A viasz tömegének meghatározásához vonja ki a viaszbetétes tömeget a csak kőzetből álló tömegből. A teljes térfogat meghatározásához használja a vízkiszorítási módszert. A viasz térfogatának meghatározásához használja a sűrűség képletet (a paraffin viasz sűrűsége 0,88 és 0,92 között van). A kőzetminta térfogatának meghatározásához vonja le a viasz térfogatát a mért össztérfogatból.

A tömeg és a térfogat közötti sűrűség kiszámításához egyszerű képlet szükséges: a sűrűség megegyezik a tömeg és a térfogat arányával. Tehát, ha a mért kőzettömeg 984,2 gramm, a mért térfogat pedig 382,9 milliliter, a képlet segítségével megadhatjuk az egyenletet:

a minta sűrűségének bemutatása 2,57 gramm / köbcentiméter.