Als we een pond veren en een pond lood meten en ze van een tweede verdieping laten vallen, zal het ene object op de grond drijven en het andere zo snel dat het voorbijgangers kan verwonden. Het verschil is te wijten aan een eigenschap van materie die 'dichtheid' wordt genoemd. Waterverplaatsing is een van de manieren waarop we de dichtheid kunnen meten, met name de dichtheid van onregelmatig gevormde objecten. Maar veren drijven en vereisen een speciale techniek om verplaatsing te meten.
Vul de maatcilinder gedeeltelijk met water tot een niveau waarop u het object kunt onderdompelen en het zinklood in het water kunt laten vallen. Als u geen maatcilinder heeft die bij uw object past, plaats dan een cilinder in een bak, vul deze tot de rand met water en meet de overloop in de bak. Je antwoord zal minder nauwkeurig zijn vanwege het aantal keren dat het water is verplaatst. Let op de hoeveelheid verplaatsing in milliliter (ml) veroorzaakt door het zinklood en het touwtje.
Meet de massa van je object (zeg een kurk) op een weegschaal in gram (g). Zorg ervoor dat het object droog is wanneer het wordt gemeten. Noteer het gewicht. Bevestig het zinklood met het touwtje aan het object. Als u een nietje of speld gebruikt, zorg er dan voor dat u dat ook opneemt wanneer u de verplaatsing van het zinklood in stap één meet.
Laat het zinklood met het daaraan bevestigde zwevende voorwerp in de cilinder vallen. Als het hele object niet zinkt, moet u mogelijk een zwaarder zinklood gebruiken. Als dit het geval is, meet dan de verplaatsing van het nieuwe zinklood en de nieuwe lijn zodat het hele object onder het oppervlak zinkt. Wanneer het hele object is ondergedompeld, noteer dan het volume van de totale verplaatsing in milliliter, meet de volume vanuit het midden van de waterkolom, niet de randen waar oppervlaktespanning en capillaire werking de lezing.
Trek het volume van het water en het zinklood af van het volume van het water, het zinklood en het ondergedompelde object. Het resultaat is alleen het volume van het object. Dit volume in milliliter komt overeen met vierkante centimeters (cm).
Deel het gewicht (M) van het object in grammen door het volume (V) in vierkante centimeters. Het resultaat is de dichtheid (p) uitgedrukt in gram per vierkante centimeter. Objecten die drijven hebben allemaal een dichtheid van minder dan één gram per vierkante centimeter, de dichtheid van het water waarin ze drijven.
Tips
- Het materiaal van veren is niet alleen minder dicht dan lood, ze bevatten tal van holle ruimtes die bijdragen aan de aerodynamische stabiliteit van de vleugel van een vogel.
Waarschuwingen
- Dichtheidsmetingen zijn bij benadering - variaties in temperatuur en atmosferische druk hebben een klein effect op de dichtheid van het water dat wordt gebruikt om de dichtheid voor uw object te berekenen.
Over de auteur
Laura Reynolds, een fervent vaste tuinier en oud-huiseigenaar, heeft carrières gehad in het onderwijs en in het jeugdrecht. Een gepensioneerde gemeentelijke rechter Reynolds heeft een graad in communicatie van de Northern Illinois University. Haar zes kinderen en stiefkinderen dienden als hoofdartikel tijdens haar ambtstermijn als redacteur van een plaatselijke krant.