Определение плотности тела на опыте
⚡ Физика · 7 класс
Определение плотности тела на опыте
Плотность показывает, какая масса вещества содержится в единице его объёма. Чтобы найти плотность тела в лаборатории, нужно измерить две величины — массу и объём — и поделить одно на другое. Это одна из основных лабораторных работ курса физики 7 класса.
Формула плотности
Плотность вычисляют по формуле:
ρ = m / V
где m — масса тела, V — его объём. В системе СИ плотность измеряют в килограммах на кубический метр, но в лаборатории удобнее граммы на кубический сантиметр.
Чтобы определить плотность тела, нужно его массу разделить на его объём: ρ = m / V.Порядок работы
- Измерить массу тела на рычажных весах.
- Измерить объём тела. Для тела правильной формы — вычислить по размерам, для тела неправильной формы — погружением в мензурку с водой.
- Разделить массу на объём.
Измерение объёма мензуркой
Тело неправильной формы опускают в мензурку с водой. Объём вытесненной воды равен объёму тела. Разность уровней воды до и после погружения и даёт искомый объём.
| Величина | Прибор | Единица |
|---|---|---|
Масса m | рычажные весы | грамм |
Объём V | мензурка | кубический сантиметр |
Плотность ρ | вычисляется | грамм на кубический сантиметр |
Разобранный пример
Масса камня 54 г. При погружении в мензурку уровень воды поднялся с 50 до 70 кубических сантиметров. Найдём плотность.
V = 70 − 50 = 20 см³
ρ = m / V = 54 г / 20 см³ = 2,7 г/см³
Такая плотность соответствует алюминию.
Частые ошибки. Уровень воды по шкале отсчитывают по нижнему краю поверхности воды (мениска), глядя прямо, а не сверху или снизу. Нельзя забывать вычитать начальный уровень воды — иначе объём окажется завышенным.
Объём тела правильной формы
Если тело имеет форму бруска или кубика, его объём проще вычислить по размерам, не пользуясь мензуркой. Для прямоугольного бруска объём равен произведению длины, ширины и высоты: V = a · b · c. Например, у бруска со сторонами 2 см, 3 см и 4 см объём равен V = 2 · 3 · 4 = 24 см³. Такой способ удобен и точен для тел правильной формы, а мензурку оставляют для тел сложной формы.
| Форма тела | Как найти объём |
|---|---|
| Брусок, кубик | по формуле V = a · b · c |
| Камень, гайка | погружением в мензурку |
| Тело легче воды | притопить грузиком, учесть его объём |
Зачем определяют плотность
Зная плотность, можно решать практические задачи. По плотности определяют, из какого вещества сделано тело, не разрушая его. Можно проверить, не пустотелое ли изделие внутри: если измеренная плотность меньше табличной, внутри есть полость. Плотность важна в технике при выборе материалов: для самолётов нужны лёгкие сплавы малой плотности, а для грузил и якорей — наоборот, плотные материалы.
Кратко о главном
- Плотность находят по формуле
ρ = m / V. - Массу измеряют рычажными весами, объём — мензуркой.
- Объём тела равен объёму вытесненной им воды.
- По плотности можно определить, из какого вещества сделано тело.