Gęstość to masa na jednostkę objętości, więc mierząc gęstość, znajdujesz masę obiektu i dzielisz ją przez zmierzoną objętość. Wszystkie pomiary zawierają jednak pewną niepewność, a pewne rodzaje błędów mogą zwiększyć niepewność obliczeń. Zawsze staraj się używać najdokładniejszych dostępnych narzędzi, aby zmniejszyć błędy podczas pomiaru gęstości. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej o źródłach błędów.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Najczęstsze przyczyny błędów gęstości to używanie niewłaściwych lub niedokładnych przyrządów i nieuwzględnianie zmian temperatury.
Objętość cieczy
Istnieje wiele różnych przyrządów, których można użyć do pomiaru objętości cieczy, takich jak kuchenne miarki, zlewki, cylindry miarowe i pipety wolumetryczne. Niestety nie wszystkie z tych instrumentów oferują ten sam poziom precyzji i dokładności. Najmniej dokładne z tych urządzeń są zlewki i miarki kuchenne. Cylindry miarowe są nieco dokładniejsze, a pipety wolumetryczne są najdokładniejszymi z tych narzędzi. W zależności od rodzaju używanego przyrządu mogą wystąpić problemy z pomiarem gęstości. Jeśli używasz zlewki do pomiaru objętości, pomiar może potencjalnie odbiegać od prawdziwej wartości, niż w przypadku użycia pipety wolumetrycznej.
Regularna stała objętość
Jeśli bryła ma regularny kształt, jak sześcian lub walec, jej objętość można łatwo obliczyć za pomocą prostych wzorów geometrycznych. Jednak nadal będziesz musiał zmierzyć jego długość, promień i tak dalej. Tak więc linijka, której używasz do wykonywania pomiarów, wprowadza potencjalne źródło błędu, ponieważ Twój pomiar będzie tylko tak dokładny, jak Twoje urządzenie pomiarowe. Co więcej, jeśli kształt bryły ma pewne nieregularności, takie jak wgniecenie w górnej części sześcianu, wówczas obliczenie jego objętości będzie się różnić o wielkość nieregularności.
Nieregularna objętość ciała stałego
Jeśli bryła ma nieregularny kształt, na przykład zrębek, musisz użyć rachunku różniczkowego, aby obliczyć jego objętość, a obliczenia mogą stać się bardzo trudne, w zależności od kształtu obiekt. W takim przypadku lepiej byłoby określić objętość, zanurzając obiekt w cieczy i sprawdzając, jak bardzo zmienia się objętość. Musisz wybrać płyn, w którym przedmiot tonie, a nie unosi się, a także ważne jest, aby przedmiot nie wchłaniał płynu. Gdybyś miał na przykład użyć wiórów drzewnych w wodzie, unosiłyby się i wchłaniały część wody, zniekształcając pomiar objętości.
Wpływ temperatury Temperature
Gęstość zmienia się wraz z temperaturą. W zakresie temperatur, z jakimi ludzie spotykają się w życiu codziennym, ta zmienność jest nieistotna dla wielu rodzajów substancji. Wprowadza to jednak inne możliwe źródło błędu, ponieważ jeśli mierzysz gęstość w jednej temperaturze, wynik może nie być prawidłowy w innej. Co więcej, gęstość gazu różni się znacznie w zależności od ciśnienia i temperatury, więc w przypadku gazu wynik ma znaczenie tylko w określonych warunkach.
Msza i inne względy
Ostatecznym możliwym źródłem błędu jest Twój pomiar masy. Zazwyczaj można mierzyć masę za pomocą wagi lub wagi. Jednak dokładność pomiaru będzie zależeć od rodzaju używanej wagi. Na przykład waga kuchenna jest prawdopodobnie mniej dokładna niż skalibrowana waga w laboratorium chemicznym. Ogólnie rzecz biorąc, naukowcy wezmą pod uwagę te możliwe źródła błędów podczas dokonywania pomiaru, podając wartość niepewności. Innymi słowy, zamiast zgłaszać gęstość po prostu jako „x”, będą zgłaszać ją jako „x +/- y”. Im większa niepewności, tym większe będzie „y”, więc ta wartość niepewności daje poczucie wiarygodności pomiary.