Како пронаћи густину стене

Стене су различитих облика, величина и композиција. Седиментне, магматске и метаморфне стене међусобно се повезују као различите фазе у циклусу стена. Разликовање једне врсте стена од друге понекад зависи од суптилних разлика у карактеристикама. Густина, у комбинацији са запажањима и додатним испитивањима, помаже у идентификовању и разликовању једне стене од друге. Пошто густина мери однос масе и запремине, израчунавање густине захтева тачно мерење масе и запремине.

Проналажење густине стене захтева мерење масе стене у грамима и запремину у кубним центиметрима. Ове вредности се уклапају у једначину:

где Д значи густину, м представља масу, а В представља запремину. Унесите вредности и решите за густину. Генерално, мерења запремине користе померање воде, користећи предност односа да један милилитар воде заузима један кубни центиметар простора.

Камење се креће од колекције кристала једног минерала до смеша различитих минерала. Минерали могу бити сви микроскопски, сви макроскопски или смеша микроскопских и макроскопских кристала. Минерали се могу равномерно распоредити кроз целу стену или се могу распоредити у слојеве или гроздове. За тачност, испитивани узорак мора садржати све минерале стене. Такође, узорак не би требало да има временске површине. Процес временских утицаја мења првобитну минералогију, која такође мења густину. Дакле, за тачно мерење укупне густине, одабрани узорак стене мора представљати све минерале у истом омјеру као и већа стенска маса. Генерално, геолози одабиру узорак руке, узорак стене величине песнице или бејзбола. Веома мали узорак стена можда не представља минералогију целокупне стенске масе, док врло велики узорак изазива способност тачног мерења масе или запремине или обоје.

Концепти масе и тежине збуњују многе људе. Маса мери количину материје у предмету, док тежина мери привлачење гравитације на масу. Збуњеност настаје јер је на Земљи гравитационо повлачење једнако 1, па се маса и тежина разликују само у малим количинама, под утицајем надморске висине и масивних стена.

За тачно мерење масе потребна је вага. Електронске ваге, трокраке ваге или друге ваге мере масу. Основне ваге попут вага за купатило углавном не пружају тачност неопходну за проналажење масе. Свака масовна скала има одређене правце, али општа техника поставља скалу тако да уравнотежи нулу, поставља стену на таву, уравнотежује скалу, а затим директно очитава масу узорка. Приликом мерења масе, јединице забележите у грамима.

Обим, врло једноставно, мери простор који заузима објект. Проналажење запремине правилних геометријских облика попут сфера, коцкица и кутија користи утврђену формулу. Стене ретко долазе у геометријским облицима, на жалост. Проналажење запремине стога захтева посебну технику. Архимед је открио померање воде, а проналажење запремине помоћу померања воде захтева мало размишљања и дашак спретности. Такође запамтите да је један кубни центиметар воде једнак једном милилитру воде.

Померање воде значи да објекат смештен у воду истискује запремину воде једнаку запремини предмета. На пример, објекат запремине 5 кубних центиметара потопљен у посуду са водом истиснуће 5 милилитара воде. Ако контејнер има мерења, почетно очитавање од 10 милилитара воде промениће се на 15 милилитара након што се објекат од 5 кубних центиметара потопи у воду.

Проналажење запремине кроз истискивање воде захтева стављање узорка стене у посуду са ознакама измерене запремине, попут мерне чаше. Пре додавања стене, ставите довољно воде у шољу, тако да ће стена бити потпуно потопљена. Измерите запремину воде. Додајте камен, водећи рачуна да се мехурићи не лепе за камен. Измерите резултујућу запремину воде. Одузмите почетну запремину само за воду од завршне, запремину воде и стене да бисте пронашли запремину стене. Дакле, ако је почетна запремина воде 30 милилитара, а коначна запремина воде плус стене 45 милилитара, запремина саме стене је 45-30 = 15 милилитара или 15 кубних центиметара. Наравно, бројеви у природи, попут стене, вероватно неће бити парни бројеви.

Ако стена не може да стане у мерну чашу, користите посуду која је довољно велика да потопи стену. Ставите контејнер у послужавник. Напуните посуду потпуно водом. Пажљиво, без икаквих таласа или прскања, гурните камен у воду. Сва вода изливена из контејнера мора се ухватити у лежиште испод. Пажљиво извадите посуду из лежишта, без случајног проливања воде у лежиште. Измерите намерно проливену воду у лежишту да бисте утврдили запремину стене. Количина воде истиснуте из контејнера стеном и заробљене у лежишту једнака је запремини стене.

• Неке седиментне стене, попут пешчара, распадају се потопљене у воду. Прихваћена метода за заустављање пропадања овог узорка користи танке слојеве воска за заштиту узорка. Умочите узорак неколико пута у растопљени восак, остављајући да се восак мало охлади између слојева. Пустите да се восак потпуно охлади, а затим пронађите масу стене са слојем воска. Одузмите масу омотану воском од масе само стена да бисте пронашли масу воска. Употребите методу истискивања воде да бисте пронашли укупну запремину. Користите формулу густине (густина парафинског воска се креће од 0,88 до 0,92) да бисте пронашли запремину воска. Одузмите запремину воска од измерене укупне запремине да бисте пронашли запремину узорка стене.

Израчунавање густине из масе и запремине захтева једноставну формулу: густина је једнака маси подељеној са запремином. Дакле, ако је измерена стенска маса једнака 984,2 грама, а измерена запремина 382,9 милилитара, употреба формуле даје једначину:

показујући да је густина узорка једнака 2,57 грама по кубном центиметру.