Определение плотности тела неправильной формы
Плотность тела правильной формы (кубика, шарика) найти легко — измерил размеры, посчитал объём по формуле. А как быть с камнем неправильной формы, у которого нет ни одной ровной грани? На помощь приходит простой и остроумный экспериментальный метод.
Идея метода вытеснения
ИДЕЯ (ЗАКОН АРХИМЕДА В ДЕЙСТВИИ)
Если полностью погрузить тело в жидкость, объём вытесненной жидкости в точности равен объёму самого тела — независимо от его формы. Это позволяет измерить объём даже самого неправильного камня.
Пошаговый алгоритм эксперимента
Шаг 1. Взвесь тело на весах, найди его массу m.
Шаг 2. Налей в мензурку воду, запиши начальный уровень V₁.
Шаг 3. Аккуратно, полностью погрузи тело в воду (на нити, без пузырьков воздуха), запиши новый уровень V₂.
Шаг 4. Объём тела: Vтела = V₂ − V₁.
Шаг 5. Найди плотность: ρ = m ÷ Vтела.
Частые ошибки в эксперименте
Если на теле остаются пузырьки воздуха, измеренный объём получится завышенным. Если тело всплывает и погружено не полностью, метод вообще не сработает — измеренный объём окажется меньше настоящего.
Решение задач
Задача 1. Плотность камня
Условие: масса камня равна 156 г. Начальный уровень воды в мензурке — 80 мл, после погружения камня — 140 мл. Найди плотность камня.
Решение:
Vтела = V₂ − V₁ = 140 − 80 = 60 мл = 60 см³
ρ = m ÷ V = 156 г ÷ 60 см³ = 2,6 г/см³
Ответ: плотность камня равна 2,6 г/см³ (или 2600 кг/м³).
Краткий итог
ГЛАВНОЕ
Метод вытеснения воды позволяет измерить объём тела ЛЮБОЙ формы, а значит и найти его плотность ρ=m/Vтела, не пытаясь измерять грани неправильного тела линейкой.
Вопросы и ответы
Оцените урок:
