Плотность вещества

Физика. Учебник для класса
[youtube] —
Учебник для класса
§ . Плотность вещества. Единицы плотности
Поставим на чашки весов (рис. ) железный и алюминиевый цилиндры одинакового объема. Равновесие весов нарушилось. Почему?
Выполняя лабораторную работу, вы измеряли массу тела, сравнивая массу гирь с массой тела. При равновесии весов эти массы были равны. Нарушение равновесия означает, что массы тел не одинаковы. Масса железного цилиндра больше массы алюминиевого. Но объемы у цилиндров равны. Значит, единица объема ( см или м ) железа имеет большую массу, чем алюминия.
Масса вещества, содержащегося в единице объема, называется плотностью вещества . Чтобы найти плотность, необходимо массу вещества разделить на его объем. Плотность обозначается греческой буквой ρ (ро). Тогда
Единицей измерения плотности в СИ является кг/м . Плотности различных веществ определены на опыте и представлены в таблице . На рисунке изображены массы известных вам веществ в объеме V = м .
Плотность твердых, жидких и газообразных веществ (при нормальном атмосферном давлении)
Как понимать, что плотность воды ρ = кг/м . Ответ на этот вопрос следует из формулы. Масса воды в объеме V = м равна m = кг.
Из формулы плотности масса вещества
Из двух тел равного объема большую массу имеет то тело, у которого плотность вещества больше.
Сравнивая плотности железа ρ ж = кг/м и алюминия ρ ал = кг/м . мы понимаем, почему в опыте (см. рис. ) масса железного цилиндра оказалась больше массы алюминиевого цилиндра такого же объема.
Если объем тела измерен в см . то для определения массы тела удобно использовать значение плотности ρ, выраженное в г/cм .
Формула плотности вещества ρ = m/V применяется для однородных тел, т. е. для тел, состоящих из одного вещества. Это тела, не имеющие воздушных полостей или не содержащие примесей других веществ. По значению измеренной плотности судят о чистоте вещества. Не добавлен ли, например, внутрь слитка золота какой-либо дешевый металл.
Подумайте и ответьте
Как бы изменилось равновесие весов (см. рис. ), если бы вместо железного цилиндра на чашку поставили деревянный цилиндр такого же объема?
Что такое плотность?
Зависит ли плотность вещества от его объема? От массы?
В каких единицах измеряется плотность?
Как перейти от единицы плотности г/cм к единице плотности кг/м .
Как правило, вещество в твердом состоянии имеет плотность большую, чем в жидком. Исключением из этого правила являются лед и вода, состоящие из молекул H O. Плотность льда ρ = кг/м . плотность воды. = кг/м . Плотность льда меньше плотности воды, что указывает на менее плотную упаковку молекул (т. е. большие расстояния между ними) в твердом состоянии вещества (лед), чем в жидком (вода). В дальнейшем вы встретитесь и с другими весьма интересными аномалиями (ненормальностями) в свойствах воды.
Средняя плотность Земли равна примерно , г/cм . Этот и другие известные науке факты позволили сделать некоторые выводы о строении Земли. Средняя толщина земной коры около км. Земная кора сложена преимущественно из почвы и горных пород. Средняя плотность земной коры равна , г/cм . а плотность пород, залегающих непосредственно под земной корой, — , г/cм . Но обе эти величины меньше , г/cм . т. е. меньше средней плотности Земли. Отсюда следует, что плотность вещества, находящегося в глубине земного шара, больше средней плотности Земли. Ученые предполагают, что в центре Земли плотность вещества достигает значения , г/cм . т. е. приближается к плотности свинца.
Средняя плотность тканей тела человека равна кг/м . плотность крови (при t = °С) — кг/м .
Малую плотность древесины (в раеньше, чем пробки) имеет дерево бальса. Из него делают плоты, спасательные пояса. На Кубе растет дерево эшиномена колючеволосая, древесина которой имеет плотность в раз меньше плотности воды, т. е. ρ = , г/cм . Очень большая плотность древесины у змеиного дерева. Дерево тонет в воде, как камень.
Сделайте дома сами
Измерьте плотность мыла. Для этого используйте кусок мыла прямоугольной формы. Сравните значение измеренной вами плотности со значениями, полученными вашими одноклассниками. Равны ли полученные значения плотности? Почему?
Уже при жизни знаменитого древнегреческого ученого Архимеда (рис. ) о нем слагались легенды, поводом для которых служили его изобретения, поражавшие современников. Одна из легенд гласит, что сиракузский царь Герон II попросил мыслителя определить, из чистого ли золота сделана его корона или ювелир подмешал туда значительное количество серебра. Конечно же, корона при этом должна была остаться целой. Определить массу короны Архимеду труда не составило. Гораздо сложнее было точно измерить объем короны, чтобы рассчитать плотность металла, из которого она отлита, и определить, чистое ли это золото. Трудность состояла в том, что она имела неправильную форму!
Как-то Архимед, поглощенный мыслями о короне, принимал ванну, где ему пришла в голову блестящая идея. Объем короны можно определить, измерив объем вытесненной ею воды (вам знаком такой способ измерения объема тела неправильной формы). Определив объем короны и ее массу, Архимед вычислил плотность вещества, из которого ювелир изготовил корону.
Как гласит легенда, плотность вещества короны оказалась меньше плотности чистого золота, и нечистый на руку ювелир был уличен в обмане.
Упражнения
Плотность меди ρ м = , г/cм . а плотность алюминия — ρ ал = кг/м . Плотность какого вещества больше и во сколько раз?
Определите массу бетонной плиты, объем которой V = , м .
Из какого вещества изготовлен шар объемом V = см . если его масса m = г?
Определите массу оконного стекла, длина которого a = , м, высота b = см и толщина c = , мм.
Общая масса N = одинаковых листов кровельного железа m = кг. Размер каждого листа x , м. Определите толщину листа.
Стальной и алюминиевый цилиндры имеют одинаковые площади поперечного сечения и массы. Какой из цилиндров имеет большую высоту и во сколько раз?
плотность вещества, единицы плотности, учебник, физика, класс

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Получите бесплатно консультацию по номеру +7 927 761 69 77