Если отмерить фунт перьев и фунт свинца и уронить их со второго этажа, один объект упадет на землю, а другой упадет так быстро, что может поранить прохожих. Разница обусловлена свойством материи, которое называется «плотность». Вытеснение воды - один из способов измерения плотности, особенно плотности объектов неправильной формы. Но перья плавают и требуют специальной техники для измерения смещения.
Частично заполните градуированный цилиндр водой до уровня, при котором вы сможете погрузить объект и опустить грузило в воду. Если у вас нет градуированного цилиндра, подходящего для вашего объекта, поместите цилиндр в таз, наполните его до верха водой и измерьте уровень перелива в таз. Ваш ответ будет менее точным из-за количества перемещений воды. Обратите внимание на величину смещения в миллилитрах (мл), вызванную грузилом и струной.
Измерьте массу вашего объекта (скажем, пробки) на весах в граммах (г). При измерении убедитесь, что объект сухой. Запишите его вес. Присоедините грузило с веревкой к объекту. Если вы используете скобу или булавку, обязательно включите ее при измерении смещения грузила на первом шаге.
Опустите грузило с прикрепленным к нему плавучим предметом в цилиндр. Если не тонет весь объект, возможно, вам понадобится более тяжелое грузило. Если это так, не забудьте измерить смещение нового грузила и лески, чтобы весь объект погрузился под поверхность. Когда весь объект погружен в воду, обратите внимание на общий объем смещения в миллилитрах, измеряя объем от центра водяного столба, а не края, где поверхностное натяжение и капиллярное действие влияют на чтение.
Вычтите объем воды и комплекта грузила из объема воды, комплекта грузила и погруженного объекта. Результатом будет только объем объекта. Этот объем в миллилитрах эквивалентен квадратным сантиметрам (см).
Разделите вес (M) объекта в граммах на его объем (V) в квадратных сантиметрах. Результатом будет его плотность (p), выраженная в граммах на квадратный сантиметр. Все объекты, которые плавают, имеют плотность менее одного грамма на квадратный сантиметр, плотность воды, в которой они плавают.
Советы
- Материал перьев не только менее плотен, чем свинец, но и содержит множество полостей, которые способствуют аэродинамической устойчивости птичьего крыла.
Предупреждения
- Показания плотности будут приблизительными - колебания температуры и атмосферного давления будут иметь небольшое влияние на плотность воды, используемой для вычисления плотности вашего объекта.
об авторе
Лора Рейнольдс, заядлый садовник и давняя хозяйка дома, сделала карьеру в области преподавания и ювенальной юстиции. Муниципальный судья на пенсии Рейнольдс имеет степень в области коммуникаций Университета Северного Иллинойса. Шесть ее детей и приемных детей были предметом редакционных статей во время ее пребывания в должности редактора местной газеты.