Метод смещения - это надежный способ определить объем объекта, не имеющего измеримых размеров, например статуи или камня. Вы просто погружаете камень в воду в достаточно большой контейнер, чтобы он мог вместить его, и измеряете объем воды, который он вытесняет. Принцип восходит к греческому математику Архимеду, который, возможно, бегал по улицам с криком «Эврика», когда обнаружил его. Если вы хотите узнать вес вытесненной воды, просто измерьте ее объем и умножьте на плотность воды.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Вы можете определить вес объема вытесненной воды, умножив его на плотность воды. В метрических единицах CGS плотность воды при 4 ° C составляет 1 г / мл, поэтому, если вы используете эти единицы, объем в миллилитрах и вес в граммах с высокой степенью точности будут одинаковыми.
Плотность воды зависит от температуры
Плотность воды зависит от температуры. Его максимум приходится на 4 градуса по Цельсию (39,2 градуса по Фаренгейту). В метрических единицах это 1 г / мл в системе СГС (сантиметры, граммы, секунды) и 1000 кг / м.
3 в системе МКС (метры, килограммы, секунды). В имперской системе это 62,42 фунта / куб. футов Вода - единственное соединение, которое становится менее плотным при замерзании, а с повышением температуры плотность также уменьшается. При температуре немного ниже комнатной, при которой вы, вероятно, будете проводить большинство экспериментов, плотность составляет 0,9982 г / мл или 62,28 фунта / куб.фут. Это разница всего в две тысячных процента, поэтому она важна только для очень точных расчетов.Измерьте объем
При использовании метода вытеснения у вас есть выбор из двух способов измерения объема вытесненной воды. Один из них - наполнить емкость до краев и уловить воду, которая переливается через градуированный контейнер. Другой - измерить изменение уровня воды и рассчитать объем, используя размеры емкости. Если вы измеряете объем небольшого образца, вы можете заполнить градуированный контейнер до определенной отметки и просто прочитать шкалу, когда вода поднимется, чтобы определить изменение объема. Это обычная процедура в лаборатории.
Определить вес
Как только вы узнаете объем вытесненной воды, вы можете сразу определить ее вес, умножив его на плотность воды при соответствующей температуре. Это потому, что определение плотности (d) - это масса (m), деленная на объем (v), поэтому:
m = dv
В этом контексте масса и вес являются синонимами, если вы не проводите эксперимент в космосе.
Если точность не требует иного, просто придерживайтесь плотности при 4 C. Если вы измеряете объем в метрических единицах CGS, измеренный объем в миллилитрах будет равен весу (массе) в граммах. В единицах MKS умножьте объем в литрах на 1000, чтобы получить вес в килограммах. Если вы используете британские единицы, умножьте объем на куб. Фут. на 62,42, чтобы получить вес в фунтах. Если вы измеряете объем в унциях, галлонах или кубических ярдах, используйте следующие коэффициенты пересчета:
- 1 унция = 10-3 куб. футов
- 1 галлон = 0,134 куб. футов
- 1 кубический ярд = 27 куб. футов