שיטת העקירה היא דרך אמינה לקבוע את נפח האובייקט שאין לו ממדים מדידים, כמו פסל או סלע. אתה פשוט טובל את הסלע במים במיכל גדול מספיק כדי להחזיק אותו ולמדוד את נפח המים שהוא עוקר. העיקרון מתוארך למתמטיקאי היווני ארכימדס, שאולי רץ ברחובות בצעקות "יוריקה" כשגילה אותו. אם אתה רוצה לדעת את משקל המים העקורים, פשוט מדוד את נפחם והכפל בצפיפות המים.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
ניתן לקבוע את משקל נפח המים העקורים על ידי הכפלתם בצפיפות המים. ביחידות מדדי CGS צפיפות המים ב -4 צלזיוס היא 1 גרם / מ"ל, כך שאם אתה משתמש ביחידות אלה, הנפח במיליליטר והמשקל בגרמים הם אותו מספר ברמת דיוק גבוהה.
צפיפות המים משתנה עם הטמפרטורה
צפיפות המים משתנה עם הטמפרטורה. המקסימום שלה מתרחש ב -4 מעלות צלזיוס (39.2 מעלות פרנהייט). ביחידות מטריות זה 1 גרם / מ"ל במערכת CGS (סנטימטרים, גרם, שניות) ו -1,000 ק"ג למטר3 במערכת MKS (מטרים, קילוגרמים, שניות). במערכת הקיסרית, זה 62.42 lb / cu. רגל מים הם התרכובת היחידה שלמעשה הופכת פחות צפופה כשהם קופאים, וככל שהטמפרטורה עולה, גם הצפיפות פוחתת. בטמפרטורה מעט נמוכה מטמפרטורת החדר, שהיא הטמפרטורה שאתה צפוי לבצע ברוב הניסויים, הצפיפות היא 0.9982 גרם / מ"ל או 62.28 lb / cu.ft. זה הבדל של אלפיים אחוז בלבד, ולכן חשוב רק לחישובים מדויקים מאוד.
מדוד את עוצמת הקול
כאשר אתה משתמש בשיטת העקירה, בחרת בשתי דרכים למדידת נפח המים העקורים. האחת היא למלא את המכולה עד אפס מקום ולתפוס את המים הגולשים במיכל מדורג. השני הוא למדוד את השינוי בגובה המים ולחשב את הנפח לפי מידות המיכל. אם אתה מודד את הנפח של דגימה קטנה, אתה יכול למלא מיכל מדורג עד לסימן מסוים, ופשוט לקרוא את הסולם כאשר המים עולים כדי לקבוע את שינוי הנפח. זה הנוהל המקובל במעבדה.
קבע משקל
ברגע שאתה יודע את נפח המים העקורים, אתה יכול לקבוע מיד את משקלם על ידי הכפלת צפיפות המים בטמפרטורה הרלוונטית. הסיבה לכך היא שהגדרת הצפיפות (d) היא מסה (m) חלקי נפח (v), ולכן:
m = dv
בהקשר זה, מסה ומשקל הם שם נרדף, אלא אם כן אתה מבצע את הניסוי בחלל.
אם הדיוק אינו דורש אחרת, פשוט היצמד לצפיפות ב -4 צלזיוס. אם אתה מודד נפח ביחידות מדדי CGS, הנפח הנמדד במיליליטר יהיה שווה למשקל (מסה) בגרמים. ביחידות MKS הכפלו את הנפח בליטר ב -1,000 כדי לקבל את המשקל בקילוגרמים. אם אתה משתמש ביחידות אימפריאליות, הכפל את עוצמת הקול ב- cu.ft. עד 62.42 כדי לקבל את המשקל בקילוגרמים. אם אתה מודד נפח באונקיות, גלונים או מטר מעוקב, השתמש בגורמי המרה אלה:
- אונקיה אחת = 10-3 cu. רגל
- גלון 1 = 0.134 קוב. רגל
- חצר מעוקבת אחת = 27 קוב. רגל
