Измерение плотности
Измерение плотности — это определение того, какая масса вещества приходится на единицу его объёма. Для этого измеряют массу тела, находят его объём и вычисляют их отношение.
Формула измерения плотности
Массу находят взвешиванием. Объём тела правильной формы вычисляют по геометрическим формулам, например для прямоугольного параллелепипеда: \(V = abc\). Объём жидкости измеряют мензуркой. Если тело имеет неправильную форму и не растворяется в воде, его объём находят по вытеснению жидкости: \(V = V_2 - V_1\), где \(V_1\) — начальный объём жидкости, а \(V_2\) — объём жидкости вместе с телом.
В Системе СИ плотность измеряют в килограммах на кубический метр: \(\text{кг}/\text{м}^3\). Иногда используют \(\text{г}/\text{см}^3\). Полезно помнить: \(1\ \text{г}/\text{см}^3 = 1000\ \text{кг}/\text{м}^3\).
Масса металлического бруска равна \(540\ \text{г}\), а его объём — \(200\ \text{см}^3\). Тогда \(\rho = \frac{540}{200} = 2{,}7\ \text{г}/\text{см}^3\), или \(2700\ \text{кг}/\text{м}^3\). По таблице плотностей можно предположить, что брусок изготовлен из алюминия.
Плотность не равна массе. Масса зависит от количества вещества, а плотность характеризует само вещество: у двух тел из одного материала плотность одинакова, если условия, например температура, одинаковы. Плотность также связана с выталкивающей силой: при погружении тела сравнивают плотности тела и жидкости.
Как изменится плотность тела, если его массу увеличить в 2 раза, а объём оставить прежним?
Главное
- Плотность находят делением массы тела на его объём: \(\rho = \frac{m}{V}\).
- Массу измеряют весами, а объём — вычисляют по размерам, измеряют мензуркой или находят по вытеснению жидкости.
- Единица плотности в СИ — \(\text{кг}/\text{м}^3\); перед расчётом важно привести величины к согласованным единицам.