Metoda de deplasare este o modalitate fiabilă de a determina volumul unui obiect care nu are dimensiuni măsurabile, cum ar fi o statuie sau o piatră. Pur și simplu scufundați roca în apă într-un recipient suficient de mare pentru a o ține și a măsura volumul de apă pe care îl deplasează. Principiul datează de matematicianul grec Arhimede, care poate a fugit pe străzi strigând „Eureka” când l-a descoperit. Dacă doriți să cunoașteți greutatea apei deplasate, pur și simplu măsurați volumul acesteia și multiplicați cu densitatea apei.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Puteți determina greutatea unui volum de apă deplasată înmulțind cu densitatea apei. În unitățile metrice CGS, densitatea apei la 4 C este de 1 gm / ml, deci dacă utilizați acele unități, volumul în mililitri și greutatea în grame sunt același număr la un grad ridicat de precizie.
Densitatea apei variază cu temperatura
Densitatea apei se schimbă odată cu temperatura. Maximul său are loc la 4 grade Celsius (39,2 grade Fahrenheit). În unități metrice, este 1 gm / ml în sistemul CGS (centimetri, grame, secunde) și 1.000 kg / m
3 în sistemul MKS (metri, kilograme, secunde). În sistemul imperial, este de 62,42 lb / cu. ft. Apa este singurul compus care, de fapt, devine mai puțin dens atunci când îngheață și, odată cu creșterea temperaturii, densitatea scade, de asemenea. La puțin mai puțin decât temperatura camerei, care este temperatura pe care probabil veți face majoritatea experimentelor, densitatea este de 0,9982 g / ml sau 62,28 lb / pi.ft. Aceasta este o diferență de doar două miimi de procent, deci este important doar pentru calcule foarte precise.Măsurați volumul
Când utilizați metoda de deplasare, aveți la dispoziție două moduri de a măsura volumul de apă deplasată. Una este să umpleți recipientul până la refuz și să prindeți apa care se revarsă într-un recipient gradat. Cealaltă este de a măsura schimbarea nivelului apei și de a calcula volumul folosind dimensiunile recipientului. Dacă măsurați volumul unui eșantion mic, puteți umple un recipient gradat până la un anumit semn și puteți citi pur și simplu scara când apa crește pentru a determina schimbarea volumului. Aceasta este procedura obișnuită într-un laborator.
Determinați greutatea
Odată ce cunoașteți volumul apei deplasate, puteți determina imediat greutatea acesteia înmulțind cu densitatea apei la temperatura relevantă. Asta pentru că definiția densității (d) este masa (m) împărțită la volumul (v), deci:
m = dv
În acest context, masa și greutatea sunt sinonime, cu excepția cazului în care efectuați experimentul în spațiu.
Dacă precizia nu cere altfel, pur și simplu rămâneți cu densitatea la 4 C. Dacă măsurați volumul în unități metrice CGS, volumul măsurat în mililitri va fi egal cu greutatea (masa) în grame. În unitățile MKS, înmulțiți volumul în litri cu 1.000 pentru a obține greutatea în kilograme. Dacă utilizați unități imperiale, înmulțiți volumul în cu.ft. cu 62,42 pentru a obține greutatea în kilograme. Dacă măsurați volumul în uncii, galoane sau metri cubi, utilizați acești factori de conversie:
- 1 uncie = 10-3 cu. ft.
- 1 galon = 0,134 cu. ft.
- 1 curte cubice = 27 cu. ft.