DEPINISYON

Timbang ay isang scalar na pisikal na dami na nagpapakilala sa mga inertial at gravitational na katangian ng mga katawan.

Anumang katawan ay "lumalaban" sa isang pagtatangka na baguhin ito. Ang pag-aari na ito ng mga katawan ay tinatawag na inertia. Kaya, halimbawa, hindi agad mapahinto ng driver ang sasakyan kapag may nakita siyang pedestrian na biglang tumalon papunta sa kalsada sa harap niya. Para sa parehong dahilan, ito ay mahirap na lumipat sa isang aparador o sofa. Sa parehong epekto mula sa mga nakapalibot na katawan, ang isang katawan ay maaaring mabilis na baguhin ang bilis nito, at ang isa pa, sa ilalim ng parehong mga kondisyon, mas mabagal. Ang pangalawang katawan ay sinasabing mas inert o mas maraming masa.

Kaya, ang sukatan ng inertia ng isang katawan ay ang inertial mass nito. Kung ang dalawang katawan ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, kung gayon bilang isang resulta, ang bilis ng parehong mga katawan ay nagbabago, i.e. sa proseso ng pakikipag-ugnayan, ang parehong mga katawan ay nakakakuha .

Ang ratio ng mga module ng acceleration ng mga nakikipag-ugnay na katawan ay katumbas ng kabaligtaran na ratio ng kanilang mga masa:

Ang sukat ng gravitational interaction ay ang gravitational mass.

Ito ay eksperimento na itinatag na ang inertial at gravitational mass ay proporsyonal sa bawat isa. Sa pamamagitan ng pagpili ng koepisyent ng proporsyonalidad na katumbas ng isa, ang isa ay nagsasalita ng pagkakapantay-pantay ng inertial at gravitational na masa.

Sa sistema ng SI ang yunit ng masa ay kg.

Ang misa ay may mga sumusunod na katangian:

1. ang masa ay palaging positibo;
2. ang masa ng isang sistema ng mga katawan ay palaging katumbas ng kabuuan ng masa ng bawat isa sa mga katawan na kasama sa sistema (additivity property);
3. sa loob ng balangkas ng masa ay hindi nakasalalay sa likas na katangian at bilis ng katawan (invariance property);
4. ang masa ng isang saradong sistema ay pinananatili para sa anumang pakikipag-ugnayan ng mga katawan ng sistema sa bawat isa (ang batas ng konserbasyon ng masa).

Densidad ng sangkap

Ang density ng isang katawan ay ang masa bawat yunit ng dami:

yunit ng pagsukat density sa SI system kg/m .

Ang iba't ibang mga sangkap ay may iba't ibang densidad. Ang density ng isang sangkap ay nakasalalay sa masa ng mga atom kung saan ito binubuo, at sa density ng packing ng mga atomo at molekula sa sangkap. Kung mas malaki ang masa ng mga atomo, mas malaki ang density ng bagay. Sa iba't ibang mga estado ng pagsasama-sama, ang density ng pag-iimpake ng mga atomo ng isang sangkap ay iba. Sa mga solido, ang mga atomo ay napakasiksik, kaya ang mga sangkap sa solidong estado ay may pinakamataas na density. Sa likidong estado, ang density ng isang sangkap ay hindi gaanong naiiba sa density nito sa solid state, dahil ang packing density ng mga atom ay mataas pa rin. Sa mga gas, ang mga molekula ay mahinang nakagapos sa isa't isa at lumalayo sa isa't isa sa mahabang distansya, ang packing density ng mga atomo sa gas na estado ay napakababa, samakatuwid, sa estado na ito, ang mga sangkap ay may pinakamababang density.

Batay sa data ng mga obserbasyon sa astronomya, natukoy namin ang average na density ng bagay sa Uniberso, ang mga resulta ng pagkalkula ay nagpapahiwatig na, sa karaniwan, ang kalawakan ay napakabihirang. Kung "pahiran" natin ang bagay sa buong volume ng ating Galaxy, ang average na density ng matter sa loob nito ay magiging humigit-kumulang 0.000,000,000,000,000,000,000,000 5 g/cm 3 . Ang average na density ng bagay sa uniberso ay humigit-kumulang anim na atomo kada metro kubiko.

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Ang bolang cast iron na may volume na 125 cm3 ay may mass na 800 g. Solid o hollow ba ang bolang ito?
Solusyon	Kalkulahin ang density ng bola gamit ang formula: I-convert natin ang mga unit sa SI system: volume cm m; timbang g kg. Ayon sa talahanayan, ang density ng cast iron ay 7000 kg / m 3. Dahil ang halaga na aming natanggap ay mas mababa kaysa sa halaga ng talahanayan, ang bola ay guwang.
Sagot	Ang bola ay guwang.

HALIMBAWA 2

Mag-ehersisyo	Sa panahon ng aksidente ng isang tanker, nabuo sa bay ang isang makinis na may diameter na 640 m at isang average na kapal na 208 cm. Gaano karaming langis ang napunta sa dagat kung ang density nito ay 800 kg/m?
Solusyon	Kung ipagpalagay na ang oil slick ay bilog, tinutukoy namin ang lugar nito: Isinasaalang-alang ang katotohanan na Ang dami ng layer ng langis ay katumbas ng produkto ng makinis na lugar at ang kapal nito: Densidad ng Langis: mula sa kung saan ang masa ng natapong langis: Kino-convert namin ang mga unit sa SI system: ang average na kapal ay cm m.
Sagot	May isang kilo ng langis sa dagat.

HALIMBAWA 3

Mag-ehersisyo	Ang haluang metal ay binubuo ng lata na tumitimbang ng 2.92 kg at tingga na tumitimbang ng 1.13 kg. Ano ang density ng haluang metal?
Solusyon	Densidad ng haluang metal:

§ 9. Ano ang density ng matter?

Ano ang ibig nilang sabihin kapag sinabi nila: kasing bigat ng tingga o magaan na parang himulmol? Ito ay malinaw na ang isang butil ng tingga ay magiging magaan, at sa parehong oras ang isang bundok ng himulmol ay magkakaroon ng isang patas na dami ng masa. Ang mga gumagamit ng gayong mga paghahambing ay hindi nangangahulugan ng masa ng mga katawan, ngunit ilang iba pang katangian.

Kadalasan sa buhay maaari mong matugunan ang mga katawan na may parehong dami, ngunit magkaibang masa. Halimbawa, isang kamatis at isang maliit na bola. At ang tindahan ay may malaking seleksyon ng mga produkto na may pantay na masa ngunit naiiba sa dami, halimbawa, isang pakete ng mantikilya at isang bag ng mga stick ng mais. Ito ay sumusunod mula dito na ang mga katawan ng pantay na masa ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga volume, at ang mga katawan ng parehong dami ay maaaring magkakaiba sa masa. Nangangahulugan ito na mayroong isang tiyak na pisikal na dami na nag-uugnay sa parehong mga katangiang ito. Ang dami na ito ay tinawag densidad (tinutukoy ng titik ng alpabetong Griyego ρ - ro).

Ang densidad ay isang pisikal na dami ayon sa numero na katumbas ng masa ng 1 cm3 ng isang sangkap. Yunit ng density kg/m3 o g/cm3. Kaya, ang density ng isang sangkap ay hindi nagbabago sa ilalim ng pare-parehong mga kondisyon at hindi nakasalalay sa dami ng katawan.

Mayroong ilang mga paraan upang matukoy ang density ng isang sangkap. Ang isa sa mga pamamaraang ito ay upang matukoy ang masa ng isang sangkap sa pamamagitan ng pagtimbang at pagsukat sa dami nito. Gamit ang nakuha na mga halaga, maaari mong kalkulahin ang density sa pamamagitan ng paghati sa masa ng katawan sa dami nito.

Mass ng katawan t

Densidad = ----- o ρ = --

dami ng katawan V

Hindi palaging kinakailangan upang kalkulahin ang density ng isang sangkap. Kaya, upang sukatin ang density ng isang likido, mayroong isang aparato - hydrometer. Ito ay inilulubog sa isang likido.Depende sa density ng likido, ang hydrometer ay inilulubog dito sa iba't ibang lalim.

Alam ang density ng sangkap at dami ng katawan, maaari mong kalkulahin ang masa ng katawan at gawin nang walang mga timbang, m = V* ρ

Alam ang density ng isang sangkap at ang masa ng isang katawan, madaling kalkulahin ang dami nito.

V =m/ρ

Ito ay napaka-maginhawa kapag ang hugis ng iniimbestigahan na katawan ay kumplikado, halimbawa, isang snail shell o isang mineral na fragment.

Medyo kasaysayan. Sa ganitong paraan nahatulan ng kasinungalingan ang sikat na Archimedes ng Syracusan na mag-aalahas, na gumawa ng korona na hindi purong ginto para kay Haring Heron 250 taon bago ang ating panahon. Ang density ng materyal na korona ay naging mas mababa kaysa sa density ng ginto. Ang mag-aalahas, gayunpaman, ay hindi inaasahan ang pagkakalantad, dahil ang hugis ng korona ay hindi kapani-paniwalang kumplikado.

Ang mga densidad ng iba't ibang mga sangkap ay tinutukoy at nakalista sa mga espesyal na talahanayan. Mayroon kang ganoong talahanayan sa iyong workshop notebook sa pahina 22.

Mula sa talahanayan na ibinigay sa aklat ng ehersisyo makikita na ang mga sangkap sa estado ng gas ay may pinakamababang density; ang pinakamalaking - mga sangkap na nasa solidong estado. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga molekula sa mga gas ay matatagpuan malayo sa isa't isa, at ang mga molekula sa mga solido ay malapit. Samakatuwid, ang density ng isang sangkap ay nauugnay sa kung gaano kalapit o malayo ang pagitan ng mga molekula. At ang mga molekula mismo ng iba't ibang mga sangkap ay naiiba sa masa at sa laki.

Ang iba't ibang mga sangkap ay may iba't ibang densidad, na nakasalalay sa masa at laki ng mga molekula, pati na rin sa kanilang kamag-anak na posisyon. Ang density ng isang sangkap ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pag-alam sa masa at dami nito. Upang sukatin ang density ng mga likido, mayroong isang hydrometer device, at ang mga espesyal na talahanayan ay pinagsama-sama upang matukoy ang density ng iba't ibang mga sangkap.

Hydrometer * Densidad ng mga sangkap

Subukan ang iyong kaalaman

1. Anong pisikal na dami ang tinatawag na density ng bagay?

2. Anong mga dami ang kailangan mong malaman upang makalkula ang density ng isang sangkap?

3. Anong instrumento ang maaaring matukoy ang density ng isang likido? Paano ito nakaayos?

4. Gamit ang talahanayan ng density ng mga sangkap, tukuyin ang density: aluminyo, distilled water, honey.

5. Gamit ang talahanayan ng density ng sangkap, pangalanan:

a) ang sangkap na may pinakamataas na density;

b) na may pinakamababang density;

c) na may density na mas malaki kaysa sa distilled water.

b. Sa kalikasan, ang mga sangkap na may iba't ibang densidad ay madalas na nakikipag-ugnayan. Gamit ang talahanayan ng densidad ng mga sangkap, ipaliwanag kung bakit:

a) ang yelo ay laging matatagpuan sa ibabaw ng tubig;

b) isang pelikula ng gasolina na lumulutang sa ibabaw ng isang puddle;

c) mas madali ba para sa isang tao na lumangoy sa tubig dagat kaysa sa sariwang tubig?

Ang lahat ng bagay sa paligid natin ay binubuo ng iba't ibang sangkap. Ang mga barko at paliguan ay gawa sa kahoy, ang mga bakal at natitiklop na kama ay gawa sa bakal, ang mga gulong sa mga gulong at ang mga pambura sa mga lapis ay gawa sa goma. At ang iba't ibang mga item ay may iba't ibang mga timbang - sinuman sa atin ay madaling magdadala ng isang makatas na hinog na melon mula sa merkado, ngunit kailangan mong pawisan sa isang bigat ng parehong laki.

Naaalala ng lahat ang sikat na biro: "Ano ang mas mahirap? Isang kilo ng mga kuko o isang kilo ng himulmol? Hindi na kami mahuhulog sa childish na trick na ito, alam namin na ang bigat ng pareho ay magiging pareho, ngunit ang volume ay magiging makabuluhang naiiba. Kaya bakit ito nangyayari? Bakit ang iba't ibang katawan at sangkap ay may iba't ibang timbang para sa parehong laki? O vice versa, ang parehong timbang para sa iba't ibang laki? Malinaw, mayroong ilang mga katangian na gumagawa ng mga sangkap na naiiba sa bawat isa. Sa pisika, ang katangiang ito ay tinatawag na density ng bagay at ipinasa sa ikapitong baitang.

Densidad ng bagay: kahulugan at formula

Ang kahulugan ng density ng isang sangkap ay ang mga sumusunod: ipinapakita ng density kung ano ang katumbas ng masa ng isang sangkap sa isang dami ng yunit, halimbawa, sa isang metro kubiko. Kaya, ang density ng tubig ay 1000 kg / m3, at yelo - 900 kg / m3, kaya naman ang yelo ay mas magaan at matatagpuan sa tuktok sa taglamig sa mga reservoir. Iyon ay, ano ang ipinapakita sa atin ng density ng bagay sa kasong ito? Ang density ng yelo na katumbas ng 900 kg/m3 ay nangangahulugan na ang isang kubo ng yelo na may gilid na 1 metro ay tumitimbang ng 900 kg. At ang formula para sa pagtukoy ng density ng isang sangkap ay ang mga sumusunod: density \u003d mass / volume. Ang mga dami na kasama sa expression na ito ay tinutukoy bilang mga sumusunod: mass - m, volume ng katawan -V, at density ay tinutukoy ng titik ρ (Griyego na titik "ro"). At ang formula ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:

Paano mahahanap ang density ng isang sangkap

Paano mahahanap o makalkula ang density ng isang sangkap? Upang gawin ito, kailangan mong malaman ang dami ng katawan at timbang ng katawan. Iyon ay, sinusukat namin ang sangkap, tinitimbang ito, at pagkatapos ay pinapalitan lang namin ang nakuha na data sa formula at hanapin ang halaga na kailangan namin. At kung paano sinusukat ang density ng isang substance ay malinaw sa formula. Ito ay sinusukat sa kilo bawat metro kubiko. Minsan ginagamit din nila ang ganoong halaga bilang isang gramo bawat kubiko sentimetro. Ang pag-convert ng isang halaga sa isa pa ay napakasimple. 1 g = 0.001 kg, at 1 cm3 = 0.000001 m3. Alinsunod dito, 1 g / (cm) ^ 3 \u003d 1000 kg / m ^ 3. Dapat ding tandaan na ang density ng isang sangkap ay naiiba sa iba't ibang mga estado ng pagsasama-sama. Ibig sabihin, solid, likido, o gas. Ang density ng solids, kadalasan, ay mas mataas kaysa sa density ng mga likido at mas mataas kaysa sa density ng mga gas. Marahil ang isang napaka-kapaki-pakinabang na pagbubukod para sa amin ay tubig, na, tulad ng napag-usapan na natin, ay mas mababa ang timbang sa solidong estado kaysa sa likidong estado. Dahil sa kakaibang katangiang ito ng tubig na posible ang buhay sa Earth. Ang buhay sa ating planeta, tulad ng alam mo, ay nagmula sa mga karagatan. At kung ang tubig ay kumilos tulad ng lahat ng iba pang mga sangkap, kung gayon ang tubig sa mga dagat at karagatan ay magyeyelo, ang yelo, na mas mabigat kaysa sa tubig, ay lulubog sa ilalim at mahiga doon nang hindi natutunaw. At tanging sa ekwador sa isang maliit na haligi ng tubig ay magkakaroon ng buhay sa anyo ng ilang uri ng bakterya. Kaya maaari naming sabihin salamat sa tubig para sa katotohanan na tayo ay umiiral.

Ang densidad ay karaniwang tinatawag na tulad ng isang pisikal na dami na tumutukoy sa ratio ng masa ng isang bagay, sangkap o likido sa dami ng kanilang sinasakop sa kalawakan. Pag-usapan natin kung ano ang density, kung paano nagkakaiba ang density ng isang katawan at bagay, at kung paano (gamit ang anong formula) upang mahanap ang density sa pisika.

Mga uri ng density

Dapat itong linawin na ang density ay maaaring nahahati sa ilang mga uri.

Depende sa bagay na pinag-aaralan:

• Ang density ng isang katawan - para sa mga homogenous na katawan - ay ang direktang ratio ng masa ng katawan sa dami nito na inookupahan sa espasyo.
• Ang density ng isang sangkap ay ang density ng mga katawan na binubuo ng sangkap na ito. Ang density ng mga sangkap ay pare-pareho. Mayroong mga espesyal na talahanayan kung saan ipinahiwatig ang density ng iba't ibang mga sangkap. Halimbawa, ang density ng aluminyo ay 2.7 * 103 kg / m 3. Alam ang density ng aluminyo at ang masa ng katawan na ginawa nito, maaari nating kalkulahin ang dami ng katawan na ito. O, alam na ang katawan ay binubuo ng aluminyo at alam ang dami ng katawan na ito, madali nating makalkula ang masa nito. Kung paano mahahanap ang mga halagang ito, isasaalang-alang namin nang kaunti mamaya, kapag nakakuha kami ng isang formula para sa pagkalkula ng density.
• Kung ang katawan ay binubuo ng ilang mga sangkap, pagkatapos ay upang matukoy ang density nito, kinakailangan upang kalkulahin ang density ng mga bahagi nito para sa bawat sangkap nang hiwalay. Ang density na ito ay tinatawag na average density ng katawan.

Depende sa porosity ng sangkap kung saan ang katawan ay binubuo:

• Ang tunay na density ay ang density na kinakalkula nang hindi isinasaalang-alang ang mga voids sa katawan.
• Ang partikular na gravity - o maliwanag na density - ay yaong kinakalkula na isinasaalang-alang ang mga voids ng isang katawan na binubuo ng isang porous o friable substance.

Kaya paano mo mahahanap ang density?

Formula ng Densidad

Ang formula upang makatulong na mahanap ang density ng isang katawan ay ang mga sumusunod:

• p = m / V, kung saan ang p ay ang density ng sangkap, ang m ay ang masa ng katawan, ang V ay ang dami ng katawan sa espasyo.

Kung kalkulahin natin ang density ng isang partikular na gas, ang formula ay magiging ganito:

• p \u003d M / V m p ay ang density ng gas, M ay ang molar mass ng gas, V m ay ang dami ng molar, na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay 22.4 l / mol.

Halimbawa: ang masa ng isang sangkap ay 15 kg, sumasakop ito ng 5 litro. Ano ang density ng matter?

Solusyon: Palitan ang mga halaga sa formula

• p = 15 / 5 = 3 (kg/l)

Sagot: ang density ng sangkap ay 3 kg / l

Mga yunit ng density

Bilang karagdagan sa pag-alam kung paano hanapin ang density ng isang katawan at isang sangkap, kinakailangan ding malaman ang mga yunit ng pagsukat ng density.

• Para sa solids - kg / m 3, g / cm 3
• Para sa mga likido - 1 g / l o 10 3 kg / m 3
• Para sa mga gas - 1 g / l o 10 3 kg / m 3

Maaari kang magbasa nang higit pa tungkol sa mga yunit ng density sa aming artikulo.

Paano makahanap ng density sa bahay

Upang mahanap ang density ng isang katawan o sangkap sa bahay, kakailanganin mo:

1. Mga kaliskis;
2. sentimetro kung solid ang katawan;
3. Vessel, kung gusto mong sukatin ang density ng isang likido.

Upang mahanap ang density ng isang katawan sa bahay, kailangan mong sukatin ang dami nito sa isang sentimetro o sisidlan, at pagkatapos ay ilagay ang katawan sa mga kaliskis. Kung sinusukat mo ang density ng isang likido, huwag kalimutang ibawas ang masa ng sisidlan kung saan mo ibinuhos ang likido bago kalkulahin. Mas mahirap kalkulahin ang density ng mga gas sa bahay, inirerekumenda namin ang paggamit ng mga yari na talahanayan kung saan ang mga densidad ng iba't ibang mga gas ay ipinahiwatig na.

Ang density ay isang pisikal na parameter ng isang sangkap na malapit na nauugnay sa masa at dami nito. Ang ugnayan sa pagitan ng mga parameter na ito ay karaniwang tinutukoy ng formula p \u003d m / V, kung saan ang p ay ang density ng sangkap, m ang masa nito, at ang V ay ang lakas ng tunog. Kaya, ang mga sangkap na may parehong dami, ngunit sa parehong oras iba't ibang mga masa, tila naiiba sa bawat isa sa density. Ang parehong ay maaaring sabihin kung, na may parehong masa, ang anumang mga sangkap ay may ibang dami.

Sa lahat ng iba pang mga sangkap sa planetang Earth, ang mga gas ay may pinakamababang density. Ang mga likido, bilang panuntunan, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas mataas na density kumpara sa kanila, at ang pinakamataas na halaga ng tagapagpahiwatig na ito ay matatagpuan sa mga solido. Kaya, halimbawa, ang osmium ay itinuturing na pinaka siksik na metal.

Pagsukat ng densidad

Upang sukatin ang density, pati na rin ang iba pang mga paksa, ang konsepto na ito ay nagpatibay ng isang espesyal na kumplikadong yunit ng pagsukat batay sa kaugnayan ng density sa masa at dami ng isang sangkap. Kaya, sa internasyonal na sistema ng mga yunit ng SI, ang yunit na ginamit upang ilarawan ang density ng isang sangkap ay kilo bawat metro kubiko, na karaniwang tinutukoy bilang kg / m³.

Gayunpaman, kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa napakaliit na dami ng sangkap kung saan kinakailangan upang masukat ang density, ang paggamit ng derivative ng karaniwang tinatanggap na yunit na ito, na ipinahayag bilang ang bilang ng mga gramo bawat kubiko sentimetro, ay ginagamit. Sa pinaikling anyo, ang yunit na ito ay karaniwang tinutukoy ng g / cm³.

Kasabay nito, ang density ng iba't ibang mga sangkap ay may posibilidad na magbago depende sa temperatura: sa karamihan ng mga kaso, ang pagbaba nito ay nangangailangan ng pagtaas sa density ng sangkap. Kaya, halimbawa, ang ordinaryong hangin sa temperatura na + 20 ° C ay may density na katumbas ng 1.20 kg / m³, habang kapag bumaba ang temperatura sa 0 ° C, ang density nito ay tataas sa 1.29 kg / m³, at sa karagdagang pagbaba nito hanggang -50 ° C, ang air density ay aabot sa 1.58 kg/m³. Kasabay nito, ang ilang mga sangkap ay isang pagbubukod sa panuntunang ito, dahil ang pagbabago sa kanilang density ay hindi sumusunod sa pattern na ito: kasama nila, halimbawa, tubig.

Ang iba't ibang mga pisikal na instrumento ay ginagamit upang sukatin ang density ng mga sangkap. Kaya, halimbawa, maaari mong sukatin ang density ng isang likido gamit ang isang hydrometer, at upang matukoy ang density ng isang solid o gas na sangkap, maaari kang gumamit ng isang pycnometer.