Щільність вимірюється як відношення маси матеріалу до його обсягу і є важливою властивістю матеріалів. Усі матеріали мають власну питому щільність, яку іноді можна використовувати для ідентифікації матеріалу та прогнозування його властивостей. Вода - звичайний повсякденний матеріал, який можна використовувати для демонстрації багатьох корисних та цікавих уроків про щільність.
Змішування рідин
Вода і олія не змішуються; це відоме явище, яке насправді є показом того, як поводяться між собою рідини різної щільності. Рідини з низькою щільністю плаватимуть на рідинах з більшою щільністю. Покладіть трохи харчового барвника в трохи води, щоб було легше бачити, а потім змішайте його в мензурці з рівними обсягами кукурудзяного сиропу та рослинного масла. Зачекайте і спостерігайте, як рідини відокремлюються. Який знаходиться на вершині? Що це говорить вам про щільність води? Спробуйте це з різними рідинами або хімічними речовинами для більш складного експерименту.
Щільність об’єкта
Оскільки щільність води добре відома, з її допомогою можна дізнатись про щільність інших об’єктів. Візьміть три склянки і в один налийте трохи води, в інший кукурудзяний сироп, а в останній - рослинне масло. Потім візьміть кілька дрібних предметів приблизно однакового розміру, наприклад, зібраний в пачку папірець або фольгу, маленький камінь або пробку. Покладіть ці предмети в кожен мензурку і спостерігайте, що відбувається. Якщо предмет плаває, то його щільність менше щільності рідини. Ця процедура, хоча і використовуються різні рідини, іноді використовується для пошуку
Солона вода
Студенти, які побували в океані, швидше за все, знатимуть, що плавати в солоній воді набагато легше, ніж у прісній. Це пов’язано з тим, що солона вода набагато щільніше прісної, і об’єкти плавають, коли вони менш щільні, ніж речовина, в якій вони плавають. Іони в солях добре розчиняються у воді, додаючи більше маси, але не сильно впливаючи на обсяг. Візьміть два маленьких склянки води і додайте в один сіль. Вам знадобиться зовсім небагато солі, принаймні кілька столових ложок. Перемішайте, щоб сіль розчинилася, а потім помістіть в кожну склянку неварене яйце. Якщо все зроблено правильно, мензурки виглядають однаково, але яйце в морському склянці плаває.
Температура та щільність
Щільність залежить від кількох факторів, включаючи температуру. Гаряча вода менш щільна, ніж холодна, і це можна продемонструвати дуже наочно. Візьміть дві маленькі банки з водою, одну гарячу та одну холодну, і покладіть у кожну харчову барвницю, щоб їх було легко побачити. Покладіть тонкий шматок картону над горловиною банки з гарячою водою і переверніть його догори дном. Потім покладіть його на горловину банки з холодною водою і заберіть картон. Протягом короткого періоду часу кольори залишатимуться окремими, оскільки вода зверху має меншу щільність. Цей експеримент може бути трохи брудним, тому дотримуйтесь запобіжних заходів. Як альтернативу, ви можете використовувати крапельницю, щоб залити невелику кількість гарячої води в склянку з холодною водою і спостерігати за тим, що відбувається. Холодна вода щільніше гарячої, але лід пливе. Чому, на вашу думку, це?