Плотность - это физическое свойство объекта, которое объединяет пространство, занимаемое объектом, и количество вещества, присутствующего в объекте. Математически плотность определяется как масса объекта, деленная на его объем. Плотность - важное понятие в физике, имеющее множество повседневных применений, например, объяснение того, почему лед в вашем напитке плавает. То, как вы доносите концепцию, в некоторой степени зависит от возраста и уровня образования вашей аудитории, но есть несколько подходов к объяснению плотности.
Объяснение частей плотности
Чтобы понять плотность, важно сначала понять физические свойства компонентов, которые составляют плотность. Масса - это количество вещества, присутствующего в объекте. Его часто путают с весом, который является связанной мерой влияния силы тяжести на массу объекта. Масса, измеренная по шкале, представляет собой общую сумму присутствующих атомов. Объем - это пространство, которое занимает объект или вещество. Для коробки объем будет рассчитываться как ширина, умноженная на глубину и высоту. Для объектов неправильной формы расчеты усложняются.
Объяснение плотности с помощью Архимеда
История Архимеда сомнительна в своей подлинности, но представляет собой увлекательный способ представить плотность. Архимеда наняли, чтобы определить, была ли корона чистым золотом или золотом, смешанным с серебром. Принимая ванну, Архимед замечает, что его масса и объем тела вытесняют воду. Он воскликнул: «Эврика!» и попытался погрузить равные массы золота и серебра в воду. Серебро вытеснило больше воды, потому что оно было менее плотным. Затем он подошел к королю и сравнил корону с куском чистого золота того же веса. Корона вытеснила больше воды, чем чистое золото, и, таким образом, была подделкой.
Объяснение плотности с помощью лифта
Плотность также можно объяснить с помощью мысленного эксперимента. Представьте себе лифт, в котором сидит один человек. Лифт поднимается на несколько этажей и поднимает еще двух человек. По мере того, как он поднимается на верхнюю часть здания, все больше и больше людей попадают в лифт, пока он не заполнится пятнадцатью людьми. Пространство внутри кабины лифта, его объем никогда не увеличивается. С каждым новым человеком общая масса лифта увеличивается, а пространство между людьми становится все меньше и меньше, как атомы в объекте с высокой плотностью. Плотность лифта увеличивается по мере того, как он поднимается и собирает людей в нашем мысленном эксперименте.
Объяснение плотности с помощью плавающих объектов
Визуальный способ объяснить плотность - изучить плавающий объект. Лед или кусок пробки плавает в стакане воды. Вы можете начать с того, что попросите аудиторию подумать, почему одни объекты плавают, а другие тонут. Ответ, конечно же, - плотность. Гравитация воздействует на все объекты, и твердые объекты, более плотные, чем жидкость, в которой они находятся, будут тянуться через эту жидкость к земле, то есть они будут тонуть. И наоборот, если плотность твердого объекта меньше плотности жидкости, жидкость будет поддерживать его, и силы тяжести будет недостаточно, чтобы заставить его утонуть.
