Arhimede a creat metoda de a găsi densitatea folosind deplasarea apei. O poveste a descoperirii sale implică coroana de aur a regelui, un bijutier eventual larc și o cadă. Adevărat sau nu, povestea supraviețuiește într-o versiune sau alta din cauza importanței descoperirii lui Arhimede, mai degrabă decât dacă bijutierul a încercat cu adevărat să-l înșele pe rege.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Calculul densității folosește formula D = m ÷ v, unde D înseamnă densitate, m înseamnă masă și v înseamnă volum. Găsiți masa utilizând o scală de echilibru și folosiți deplasarea apei pentru a găsi volumul obiectelor neregulate. Deplasarea apei funcționează deoarece cantitatea de apă deplasată de un obiect scufundat în apă este egal cu volumul obiectului. Dacă un obiect scufundat într-un cilindru gradat ridică nivelul apei de la 40 mililitri la 90 mililitri, schimbarea volumului de 50 mililitri este egală cu volumul obiectului în centimetri cubi.
Înțelegerea densității
Toată materia are masă și ocupă spațiu. Densitatea, o valoare calculată, măsoară cantitatea de materie dintr-un spațiu. Pentru a calcula densitatea unui material, găsiți masa și volumul obiectului. Calculați densitatea obiectului folosind formula densității este egală cu masa împărțită la volum:
D = \ frac {m} {v}
Găsirea Liturghiei
Găsirea masei necesită utilizarea unei scale de echilibru. Cele mai multe scale de masă echilibrează obiectul necunoscut cu o masă cunoscută. Exemplele includ balanțele cu grinzi triple și soldurile adevărate, precum scara clasică văzută într-un birou de testare. Cântarele electronice pot fi, de asemenea, configurate ca scale de masă. Cântarul pentru baie, în afară de lipsa gradului de precizie necesar, măsoară greutatea, nu masa. Masa măsoară cantitatea de materie dintr-un obiect, în timp ce greutatea măsoară atracția gravitației asupra masei unui obiect.
Găsirea volumului
Găsirea volumului obiectelor geometrice obișnuite folosește formule standard. Volumul unei cutii este egal cu lungimea cu lățimea cu înălțimea, de exemplu. Cu toate acestea, nu fiecare obiect se potrivește cu o formulă. Pentru aceste obiecte de formă neregulată, utilizați metoda de deplasare a apei pentru a găsi volumul obiectului.
Deplasarea apei folosește o anumită proprietate a apei: 1 mililitru (abreviat ml) de apă ocupă 1 centimetru cub (cm3) de spațiu sau volum, când apa este la temperatura standard (0 ° C) și presiune (1 atmosferă). Un obiect complet scufundat în apă deplasează sau compensează un volum de apă egal cu volumul obiectului. Deci, dacă un obiect deplasează 62 ml de apă, volumul obiectului este egal cu 62 cm3.
Metodele de utilizare a deplasării apei pentru a găsi volumul necesită scufundarea obiectului într-un volum cunoscut de apă și măsurarea schimbării nivelului apei. Dacă obiectul se potrivește într-un cilindru gradat sau o ceașcă de măsurare, puteți citi măsurarea direct. Dacă nivelul apei începe la 40 ml și se schimbă la 90 ml după scufundarea obiectului, volumul obiectului este egal cu volumul final de apă (90 ml) minus volumul inițial de apă (40 ml) sau 50 ml.
Dacă obiectul nu se potrivește într-un cilindru gradat sau într-o ceașcă de măsurare, puteți măsura volumul de apă deplasată în diferite moduri. O metodă necesită plasarea unui castron într-o tavă sau a unui castron mai mare. Vasul interior trebuie să fie suficient de mare pentru a scufunda complet obiectul. Umpleți vasul interior complet plin cu apă. Cu grijă, fără a crea valuri sau a stropi, glisați obiectul în vas, lăsând apa strămutată să se varsă în vasul sau tava mai mare. Îndepărtați vasul interior foarte atent, astfel încât să nu se scurgă apă suplimentară. Apoi măsurați volumul de apă din vasul mai mare. Volumul respectiv este egal cu volumul obiectului.
O a doua metodă, poate mai practică, folosește și un bol. Vasul trebuie să fie suficient de mare pentru a scufunda complet obiectul fără a se revărsa. Începeți prin a umple vasul cu apă suficientă pentru a acoperi complet obiectul. Înainte de a adăuga obiectul, marcați linia de apă din vas. La fel ca cilindrul gradat, acesta marchează volumul inițial de apă. Apoi, adăugați obiectul, asigurându-vă că obiectul este complet acoperit de apă. Marcați această linie de apă pe castron. Acum, scoateți cu atenție obiectul din apă.
În acest moment, modificarea volumului de apă trebuie determinată. O metodă măsoară cantitatea de apă necesară pentru a crește nivelul apei de la linia de volum inițială la linia de volum final. Acest volum este egal cu volumul obiectului. O a doua metodă măsoară cantitatea de apă utilizată pentru a umple vasul până la prima linie, apoi măsoară cantitatea de apă necesară pentru a umple vasul până la a doua linie. Folosind formula volumul final minus volumul inițial (vf - veu) dă volumul obiectului. Dacă volumul inițial de apă este egal cu 900 ml de apă și volumul final de apă este de 1.250 ml, volumul obiectului este de 1250 - 900 = 350 ml, adică volumul obiectului este egal cu 350 cm3.
Găsirea densității
După ce ați măsurat masa și volumul unui obiect, găsirea densității necesită introducerea măsurătorilor în formula densității. De exemplu, dacă masa măsurată este egală cu 875 g și volumul măsurat este egal cu 350 cm3, atunci formula densității devine:
D = \ frac {875} {350} = 2,50
2,50 grame pe centimetri cubi, de obicei scris ca 2,50 g / cm3.