Forskyvningsmetoden er en pålitelig måte å bestemme volumet på et objekt som ikke har målbare dimensjoner, for eksempel en statue eller en stein. Du dypper ganske enkelt bergarten i vann i en beholder som er stor nok til å holde den og måle volumet av vann den fortrenger. Prinsippet dateres til den greske matematikeren Archimedes, som kanskje har løpt gjennom gatene og ropte "Eureka" da han oppdaget det. Hvis du vil vite vekten av det fortrengte vannet, må du bare måle volumet og multiplisere med vannets tetthet.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Du kan bestemme vekten av et volum fortrengt vann ved å multiplisere med tettheten av vannet. I CGS-metriske enheter er tettheten av vannet ved 4 C 1 g / ml, så hvis du bruker disse enhetene, er volumet i milliliter og vekt i gram det samme tallet til en høy grad av nøyaktighet.
Vanntetthet varierer med temperaturen
Tettheten av vann endres med temperaturen. Dens maksimale forekommer ved 4 grader Celsius (39,2 grader Fahrenheit). I metriske enheter er det 1 g / ml i CGS-systemet (centimeter, gram, sekunder) og 1000 kg / m
3 i MKS-systemet (meter, kilogram, sekunder). I det keiserlige systemet er det 62,42 lb / cu. ft. Vann er den eneste forbindelsen som faktisk blir mindre tett når den fryser, og når temperaturen stiger, synker også tettheten. Ved litt mindre enn romtemperatur, som er temperaturen du sannsynligvis vil gjøre de fleste eksperimenter, er tettheten 0,9982 g / ml eller 62,28 lb / cu.ft. Det er en forskjell på bare to tusendeler av en prosent, så det er viktig for bare veldig nøyaktige beregninger.Mål volumet
Når du bruker fortrengningsmetoden, velger du to måter å måle volumet på fortrengt vann. Den ene er å fylle beholderen til randen og fange vannet som renner over i en gradert beholder. Den andre er å måle endringen i vannstanden og beregne volumet ved hjelp av dimensjonene til beholderen. Hvis du måler volumet på en liten prøve, kan du fylle en gradert beholder til et bestemt merke, og bare lese skalaen når vannet stiger for å bestemme volumendringen. Det er den vanlige prosedyren i et laboratorium.
Bestem vekt
Når du vet volumet av det fortrengte vannet, kan du umiddelbart bestemme vekten ved å multiplisere med tettheten av vannet ved den aktuelle temperaturen. Det er fordi definisjonen av tetthet (d) er masse (m) delt på volum (v), så:
m = dv
I denne sammenheng er masse og vekt synonymt, med mindre du gjennomfører eksperimentet i verdensrommet.
Hvis nøyaktighet ikke krever noe annet, holder du deg ganske enkelt med tettheten ved 4 C. Hvis du måler volum i CGS-metriske enheter, vil det målte volumet i milliliter være lik vekten (massen) i gram. I MKS-enheter multipliserer du volumet i liter med 1000 for å få vekten i kilo. Hvis du bruker keiserlige enheter, multipliserer du volumet i cu.ft. innen 62.42 for å få vekten i pund. Hvis du måler volum i gram, liter eller kubikkmeter, bruk disse omregningsfaktorene:
- 1 unse = 10-3 cu. ft.
- 1 gallon = 0,134 cu. ft.
- 1 kubikk yard = 27 cu. ft.