Gęstość to wygodny sposób identyfikacji ciał stałych i cieczy. Gęstości nie mierzy się jednak bezpośrednio. Zamiast tego jest obliczany na podstawie dwóch lub więcej prostych pomiarów.
tło
Gęstość reprezentuje stosunek masy obiektu do jego objętości (ilość zajmowanego przez niego miejsca). Dlatego pomiar gęstości ciała stałego lub cieczy musi koniecznie obejmować dwa pomiary (masy i objętości). W nauce pomiary te są zwykle podawane w jednostkach metrycznych, takich jak gramy (g) dla masy i mililitry (ml) lub centymetry sześcienne (cm³) dla objętości. W tych jednostkach czysta woda ma gęstość 1,00 g/ml.
Masa pomiarowa
Pomiary masy wymagają po prostu wagi lub wagi. Stałe przedmioty można po prostu umieścić na wadze i zważyć po wyregulowaniu wagi tak, aby początkowy odczyt wynosił zero. Płyny muszą być umieszczone w pojemniku do ważenia. W takim przypadku waga pustego pojemnika będzie również musiała zostać określona i odjęta od wagi płynu plus pojemnik:
waga cieczy = (waga pojemnika i cieczy) – (waga pustego pojemnika)
Pomiar objętości ciał stałych
Dostępne są dwie metody pomiaru objętości ciała stałego. Jeśli obiekt ma regularny kształt geometryczny, taki jak sześcian, kula lub cylinder, wówczas wymiary obiektu można określić mierząc suwmiarką lub prostą linijką. Musisz jednak znać równanie na objętość tego kształtu. Objętość (V) cylindra, na przykład, jest dana wzorem V = ?r²h, gdzie r jest promieniem cylindra, a h jest jego wysokością. NASA zapewnia wygodny arkusz formuł online.
Drugą metodą określania objętości ciała stałego jest przemieszczenie sześcienne. Ta metoda wymaga pojemnika wypełnionego wodą ze stopniowanymi oznaczeniami objętości. Wystarczyłaby miarka kuchenna, ale bardziej dokładny byłby cylinder miarowy używany w laboratoriach chemicznych. W obu przypadkach pojemnik byłby wypełniony wodą do około połowy, a przedmiot następnie zanurzony w cieczy. Różnica poziomu wody przed i po zanurzeniu obiektu daje przemieszczenie sześcienne, które jest równe objętości obiektu. Na przykład, jeśli miarka została początkowo napełniona do 4,0 uncji. a następnie przeczytaj 4,6 uncji. po zanurzeniu obiektu jego objętość wynosiłaby 4,6 – 4,0 = 0,6 uncji.
Pomiar objętości cieczy
Objętości płynów określa się, umieszczając płyn w pojemniku ze stopniowanymi odczytami objętości zaznaczonymi z boku. W większości przypadków będzie to ten sam pojemnik, który służy do przechowywania cieczy podczas pomiaru jej masy. Dobrze sprawdzają się w tym celu miarki lub plastikowe strzykawki. Upewnij się jednak, że objętość cieczy jest tą samą objętością, która jest ważona podczas wyznaczania masy.
Obliczanie gęstości
Po zmierzeniu masy i objętości ciała stałego lub cieczy podziel masę przez objętość, aby obliczyć gęstość.