Плотность вещества

• Самая маленькая частица вещества
• Быстрота движения
• Единица длины
• Явление сохранения скорости движения тела или его покоя.
• Величина, которую можно измерять с помощью мензурки.
• 6.Величина, которую измеряют в фунтах, каратах, центнерах.
• Прибор для измерения температуры.

Выберем несколько разных по величине чугунных и алюминиевых слитков прямоугольной формы (см. рисунок). Используя весы, измерим массу каждого слитка, а используя линейку, измерим их объемы.

Чугунные слитки

Масса, кг

8,5

Объем, дм 3

1,3

их частное

45

18

6,5

≥ 7

2,6

Алюминиевые слитки

29

≥ 7

6,2

3,9

≥ 7

2,3

18

≥ 7

≥ 3

6,5

9,7

3,6

≥ 3

4,5

1,8

≥ 3

≥ 3

При делении массы каждого слитка на его объем получаются одинаковые значения частного для всех чугунных слитков (» 7 кг/дм3) и для всех алюминиевых (» 3 кг/дм3). То есть, независимо от конкретных значений массы и объема их частное (результат деления) остается постоянной величиной для данного вещества. Эта удивительная закономерность и послужила поводом для введения в физику специальной величины – плотности вещества.

Физическая величина

Обозначение

Масса

Единица измерения

m

Объем

Плотность

Кг, г

V

ρ (ро)

• 3

м, см

3 3

Кг/м, г/см

Плотность = МАССА

ОБЪЕМ

4

Из курса математики вы знаете, что значение всякой дроби показывает количество единиц величины, стоящей в числителе, приходящееся на одну единицу величины, стоящей в знаменателе. Плотность вещества – тоже значение дроби. Поэтому числовое значение плотности вещества показывает массу единицы объема этого вещества. Например, плотность чугуна 7 кг/дм 3 . Это значит, что 1 дм 3 чугуна имеет массу 7 кг. Плотность пресной воды – 1 кг/л. Следовательно, масса 1 л воды равна 1 кг.

4

Плотность вещества выражают очень часто и в граммах на кубический сантиметр

Вода

Ртуть

Воздух

Железо

4

• Определите по таблице вещества, имеющие наибольшую плотность? Наименьшую плотность?
• Плотность алюминия 2700 кг/м 3 . Что означает это число?
• Выразите в килограммах массы тел: 2,5т; 0,25 г; 300 г
• Плотность олова 7,3 г/см 3 , а плотность гранита 2600 кг/м 3 . Плотность какого вещества больше?

4

плотность льда

плотность воды

900

плотность водяного пара

1000

0,590

АРЕОМЕТР ( или иначе плотномер )

- это прибор в виде стеклянного поплавка с измерительной шкалой и грузом, предназначенный для измерения плотности жидкостей и сыпучих тел.

Формулы можно преобразовывать по правилам математики. Поэтому формула плотности может быть записана и в двух других формах:

m = p· V

Основываясь на данных глубоких обзоров галактик, можно определить и среднюю плотность вещества во Вселенной. На сегодня данные таких подсчетов свидетельствуют, что в среднем космическое пространство чрезвычайно разрежено.

Если мысленно равномерно «размазать» вещество по всему объему нашей Галактики, то средняя плотность материи в ней окажется равной примерно

0,000 000 000 000 000 000 000 000 5 г/см 3 .

Земная кора состоит из слоев вещества различающихся по плотности. Средние значения плотности земной коры и Земли в целом составляют, соответственно, 2700 и 5520 кг/м3.

Так как в основном человек состоит из жидкости, средняя плотность тела человека 1 г/см3 или 1 кг/л. Из этого следует, что масса человека в килограммах численно равна объему его тела в литрах. Например, ученик массой 50кг имеет объем тела около 50 литров. Именно такой объем воды окажется на полу при погружении его в ванну, заполненную водой до краев.

• Что это значит: «Плотность льда равна 900 кг/м 3 »?
• Два кубика- из золота и серебра- имеют одинаковую массу. Какой из них имеет больший объём?

1

2

1т

1т

• Масса каждого из тел равна 1т. У какого из них меньше плотность?
• У какого из двух тел больше плотность?
• Три кубика- из мрамора, льда и латуни- имеют одинаковый объем. Какой из них имеет наибольшую массу, какой наименьшую?
• Изменится ли плотность пластилина , если кусочек пластилина скатать в шарик? Почему?

40г

20г

латунь

лед

мрамор

Ответ: интересующийся плотностью вещества хочет знать, какова масса одного кубического метра или кубического сантиметра этого вещества. Плотность гири 0,025 г/куб 3 .

это плотность поролона. Сделай себе поролоновую гирю, покрась черной краской и каждое утро медленно выжимай раз по пять. Только не забывай кряхтеть. Мама будет потрясена.

• В цирке клоун одной левой поднимает огромную гирю, на которой написано 500 кг. На самом деле масса гири в сто раз меньше. Объем этой гири 0,2 куб 3 . Вычисли плотность цирковой гири.

На дне рождения химика физика угостили двумя котлетами. Одна котлета из баранины с чесночком, другая из пластилина с мелкими гайками. Чем с точки зрения физика отличаются эти две котлеты? В чем с точки зрения физики причина того, что эти котлеты имеют одинаковую форму и объем, но разные массы?

Ответ: любой физик сразу отличает на вкус мясную котлету от пластилиновой. Тем более, что одна с чесночком, а другая с гайками. Если же рассуждать с точки зрения физики - у веществ, из которых слеплены эти котлеты, разная средняя плотность, поэтому при одинаковых объемах массы разные.

6. Печальный дядя Боря захотел сам сварить себе суп, и у него получилось полкастрюли зеленой гадости. Объем этой гадости, которую дядя Боря не отважился попробовать - 0,001 м 3 , масса - 1 кг 300г. Вычисли плотность дяди бориной гадости.

Ответ: плотность зеленой гадости, которую печальный дядя Боря так никогда и не смог оторвать от кастрюли, 1,3 г/см 3 .

Ответ: плотность кислятины 1,06 г/см 3 . Дядя Боря хлещет ее с очень кислым выражением лица.

3.

• Как можно найти плотность вещества?
• Какой буквой обозначают плотность?
• Какова единица плотности в СИ?
• Какие еще единицы плотности вам известны?

• §21, упражнение 7 (1 – 3)