Jeśli zmierzymy funt piór i funt ołowiu i upuścimy je z drugiego piętra, jeden przedmiot spadnie na ziemię, a drugi spadnie tak szybko, że może zranić przechodniów. Różnica wynika z właściwości materii zwanej „gęstością”. Przemieszczenie wody to jeden ze sposobów, w jaki możemy mierzyć gęstość, w szczególności gęstość obiektów o nieregularnych kształtach. Ale pióra unoszą się i wymagają specjalnej techniki pomiaru przemieszczenia.
Napełnić cylinder miarowy częściowo wodą do poziomu, w którym można zanurzyć przedmiot i zrzucić ciężarek do wody. Jeśli nie masz cylindra miarowego pasującego do przedmiotu, umieść cylinder w misce, napełnij go do góry wodą i zmierz przelew do miski. Twoja odpowiedź będzie mniej dokładna ze względu na liczbę ruchów wody. Zwróć uwagę na wielkość przemieszczenia w mililitrach (ml) spowodowanego przez ciężarek i sznurek.
Zmierz masę przedmiotu (powiedzmy korek) na wadze w gramach (g). Upewnij się, że obiekt jest suchy podczas pomiaru. Zapisz jego wagę. Przymocuj ciężarek sznurkiem do przedmiotu. Jeśli używasz zszywki lub szpilki, pamiętaj, aby uwzględnić to podczas pomiaru przemieszczenia obciążnika w kroku pierwszym.
Wrzuć ciężarek z dołączonym pływającym przedmiotem do cylindra. Jeśli cały obiekt nie tonie, może być konieczne użycie cięższego ciężarka. Jeśli tak, zmierz przemieszczenie nowego obciążnika i linii, aby cały obiekt opadł pod powierzchnię. Gdy cały obiekt jest zanurzony, zanotuj objętość całkowitego przemieszczenia w mililitrach, mierząc objętość od środka słupa wody, a nie od krawędzi, gdzie napięcie powierzchniowe i działanie kapilarne wpływają na czytanie.
Odejmij objętość zespołu wody i nurnika od objętości wody, zespołu nurnika i zanurzonego obiektu. Rezultatem będzie objętość samego obiektu. Ta objętość w mililitrach odpowiada centymetrom kwadratowym (cm).
Podziel wagę (M) przedmiotu w gramach przez jego objętość (V) w centymetrach kwadratowych. Wynikiem będzie jego gęstość (p) wyrażona w gramach na centymetr kwadratowy. Wszystkie obiekty, które unoszą się na wodzie, mają gęstość mniejszą niż jeden gram na centymetr kwadratowy, czyli gęstość wody, w której pływają.
Wskazówki
- Materiał piór jest nie tylko mniej gęsty niż ołów, ale zawiera liczne puste przestrzenie, które przyczyniają się do stabilności aerodynamicznej ptasiego skrzydła.
Ostrzeżenia
- Odczyty gęstości będą przybliżone — zmiany temperatury i ciśnienia atmosferycznego będą miały niewielki wpływ na gęstość wody użytej do obliczenia gęstości obiektu.
o autorze
Zapalona wieloletnia ogrodniczka i właścicielka starego domu, Laura Reynolds robiła karierę w nauczaniu i sprawiedliwości dla nieletnich. Emerytowany sędzia miejski Reynolds posiada dyplom z komunikacji uzyskany na Northern Illinois University. Jej sześcioro dzieci i pasierbów służyło jako tematy artykułów wstępnych podczas jej kadencji jako redaktor lokalnej gazety.