Формула нахождения массы через плотность и объем. Как найти массу вещества

Содержание

ФИЗИКА: Задачи на плотность, массу и объем – Ответы и решения

Формула нахождения массы через плотность и объем. Как найти массу вещества

Формулы, используемые в задачах по физике на плотность, массу и объем.

Плотность равна отношению массы тела к его объёму. Плотность обозначают греческой буквой ρ (ро).

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1.  Найдите плотность молока, если 206 г молока занимают объем 200 см3?

Задача № 2.  Определите объем кирпича, если его масса 5 кг?

Задача № 3.  Определите массу стальной детали объёмом 120 см3

Задача № 4.  Размеры двух прямоугольных плиток одинаковы. Какая из них имеет большую массу, если одна плитка чугунная, другая — стальная?

Решение: Из таблицы плотности веществ (см.

в конце страницы) определим, что плотность чугуна (ρ2 = 7000 кг/м3) меньше плотности стали (ρ1= 7800 кг/м3).

Следовательно, в единице объема чугуна содержится меньшая масса, чем в единице объема стали, так как чем меньше плотность вещества, тем меньше его масса, если объемы тел одинаковы.

Задача № 5.  Определите плотность мела, если масса его куска объемом 20 см3 равна 48 г. Выразите эту плотность в кг/м3 и в г/см3.

Ответ: Плотность мела 2,4 г/см3, или 2400 кг/м3.

Задача № 6.  Какова масса дубовой балки длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,04 м2 ?

ОТВЕТ: 160 кг.

РЕШЕНИЕ. Из формулы для плотности получаем m = p • V. С учетом того, что объем балки V = S • l , получаем: m = p • S • l.

Вычисляем: m = 800 кг/м3 • 0,04 м2 • 5 м = 160 кг.

Задача № 7.  Брусок, масса которого 21,6 г, имеет размеры 4 х 2,5 х 0,8 см. Определить, из какого вещества он сделан.

ОТВЕТ: Брусок сделан из алюминия.

Задача № 8 (повышенной сложности).  Полый медный куб с длиной ребра а = 6 см имеет массу m = 810 г. Какова толщина стенок куба?

ОТВЕТ: 5 мм.

РЕШЕНИЕ: Объем кубика = а3 = 216 см3. Объем стенок можно вычислить, зная массу кубика и плотность меди р:   VС = mК / р = 91 см3.

Следовательно, объем полости VП = — VC = 125 см3. Поскольку 125 см3 = (5 см)3, полость является кубом с длиной ребра b = 5 см.

Отсюда следует, что толщина стенок куба равна (а — b)/2 = (6 – 5)/2 = 0,5 см.

Задача № 9 (олимпиадный уровень).  Масса пробирки с водой составляет 50 г. Масса этой же пробирки, заполненной водой, но с куском металла в ней массой 12 г составляет 60,5 г. Определите плотность металла, помещенного в пробирку.

ОТВЕТ: 8000 кг/м3

РЕШЕНИЕ: Если бы часть воды из пробирки не вылилась, то в этом случае общая масса пробирки, воды и куска металла в ней была бы равна 50 г + 12 г = 62 г.

По условию задачи масса воды в пробирке с куском металла в ней равна 60,5 г. Следовательно, масса воды, вытесненной металлом, равна 1,5 г, т. е. составляет 1/8 массы куска металла.

Таким образом, плотность металла в 8 раз больше плотности воды.

Задачи на плотность, массу и объем с решением. Таблица плотности веществ.

Справочный материал для «Задачи на плотность, массу и объем«

Как, зная только массу, рассчитать плотность?

  1. Если объем тела (вещества) неизвестен или не задан явно в условиях задачи, то попытайтесь его измерить, вычислить или узнать, используя косвенные (дополнительные) данные.
  2. Если вещество сыпучее или жидкое, то оно, как правило, находится в емкости, которая обычно имеет стандартный объем. Так, например, объем бочки обычно равен 200 литров, объем ведра – 10 литров, объем стакана – 200 миллилитров (0,2 литра), объем столовой ложки – 20 мл, объем чайной – 5 мл. Об объеме трехлитровых и литровых банок нетрудно догадаться из их названия.
  3. Если жидкость занимает не всю емкость или емкость нестандартная, то перелейте ее в другую тару, объем которой известен.Если подходящей емкости нет, перелейте жидкость с помощью мерной кружки (банки, бутылки). В процессе вычерпывания жидкости просто посчитайте количество таких кружек и умножьте на объем мерной тары.
  4. Если тело имеет простую форму, то вычислите его объем, используя соответствующие геометрические формулы. Так, например, если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда, то его объем будет равен произведению длин его ребер. То есть: Vпар. = a • b • c, где Vпар. – объем прямоугольного параллелепипеда, а a, b, c — значения его длины, ширины и высоты (толщины), соответственно.
  5. Если тело имеет сложную геометрическую форму, то попробуйте (условно!) разбить его на несколько простых частей, найти объем каждой из них отдельно и затем сложить полученные значения.
  6. Если тело невозможно разделить на более простые фигуры (например, статуэтку), то воспользуйтесь методикой Архимеда. Опустите тело в воду и измерьте объем вытесненной жидкости. Если тело не тонет, то «утопите» его с помощью тонкой палочки (проволоки).
  7. Если объем вытесненной телом воды посчитать проблематично, то взвесьте вылившуюся воду, или найдите разность между начальной и оставшейся массой воды. При этом, количество килограммов воды будет равняться количеству литров, количество граммов – количеству миллилитров, а количество тонн – количеству кубометров.

Конспект урока «Задачи на плотность, массу и объем с решением».

Следующая тема: «Задачи на силу тяжести и вес тела».

Источник: https://uchitel.pro/%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8-%D0%BD%D0%B0-%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C/

Узнаем как найти массу через объем и плотность в физике?

Формула нахождения массы через плотность и объем. Как найти массу вещества

Масса представляет собой количество материи, которое содержится в каком-либо теле. В свою очередь материя – это нечто, что можно физически потрогать и ощутить. Как правило, массу связывают с размерами объекта, однако это не всегда верно. Например, земной шар мог бы быть большего размера, но иметь меньшую массу. В статье рассмотрен вопрос о том, как найти массу через объем и плотность.

Понятие массы и ее появление в физике

Перед тем как рассмотреть вопрос о том, как найти массу через объем и плотность, следует понять, откуда взялась масса в физике, и что она определяет. Сам термин “масса” происходит от латинского слова massa – глыба, вещество, тело, которое, в свою очередь, берет свое начало от греческого слова μᾶζα, буквально означающего “тесто”.

Масса – физическое понятие, которое указывает на количество содержащейся в теле материи. В Международной системе единиц измерения ее измеряют в килограммах. Появление в физике этого понятия связано с двумя важными законами:

  1. Закон всемирного тяготения.
  2. Второй закон Ньютона.

В соответствии с концепцией всемирного тяготения два тела притягиваются друг к другу с силой, которая пропорциональна произведению двух постоянных величин. Эти постоянные величины получили название гравитационных масс этих тел. То есть гравитационная масса тела – это свойство самой материи, благодаря которому все тела притягиваются друг к другу.

Что касается второго закона Ньютона, то следует вспомнить, что любое ускорение, вызванное действием некоторой внешней силы на данное тело, пропорционально некоторой константе, которая называется инертной массой. В этом законе инертная масса определяет меру “сложности” изменения скорости движения данного тела.

Понятие объема тела

Объем является физическим свойством материи, которое определяет занимаемое ею пространство. В Международной системе единиц он измеряется в метрах кубических, но также часто используют другие единицы измерения: кубические сантиметры и литры.

В зависимости от состояния вещества применяют различные методы измерения объема:

  1. Для жидких тел используют специальные градуированные прозрачные емкости (цилиндры, пробирки, пипетки и другие).
  2. Для твердых тел, которые сохраняют свою форму, объем измеряется исходя из их линейных размеров с применением соответствующей математической формулы. Например, параллелепипеда объем равен произведению его длины, ширины и высоты.
  3. Газообразные тела не сохраняют свой объем, в отличие от жидкостей и твердых тел, поэтому он для газов всегда равен объему сосуда, в котором находится газ.

Плотность вещества

Наконец, отвечая на вопрос о том, как найти массу через объем и плотность, следует разобраться с последней характеристикой – плотностью тел.

Плотность является неотъемлемой физической характеристикой материи, которая связывает массу и объем, то есть она определяет, какое количество массы вещества содержится в единице объема.

В Международной системе единиц она выражается в виде килограммов на метр кубический, но часто используется и в граммах на сантиметр кубический.

Любое вещество обладает конкретным значением плотности, например, в одном литре воды содержится один килограмм массы, то есть ее плотность равна 1 кг/л или 1000 кг/м3.

Понятие плотности играет важную роль в природе. Так, вопрос плавучести тел в воде является исключительно вопросом сравнения плотности тела и воды. Тела, имеющие большую плотность, чем вода, тонут в ней, например, яйцо или камень.

Как найти массу в физике через объем и плотность?

Перейдем теперь непосредственно к решению поставленной задачи. Допустим необходимо измерить массу имеющегося алмаза. Сначала нужно измерить его объем, допустим, он равен 5000 см3.

Разбираясь в том, как найти массу через объем, следует также определить плотность вещества. В данном случае можно обратиться к табличным данным и посмотреть, какая плотность характерна для алмаза.

В таблице находим, что она равна 3,52 г/см3.

После того как все необходимые величины определены, следует использовать известную формулу, как найти массу через объем и плотность: m = V*ρ, где V – объем тела, ρ – плотность.

Подставляя полученные значения для алмаза, получаем: m = 5000 (см3)*3,52 (г/см3) = 17600.0 г = 17,6 кг.

Следует обратить внимание, что при умножении объема на плотность единицы измерения объема (см3 в примере) сокращаются и остаются только единицы измерения массы.

Источник: https://autogear.ru/article/390/691/kak-nayti-massu-cherez-obyem-i-plotnost-v-fizike/

Формула массы через плотность и объем – примеры вычислений

Формула нахождения массы через плотность и объем. Как найти массу вещества

Формула массы через плотность и объем является одной из базовых формул физики, изучаемых в рамках школьной программы еще в седьмом классе. Она пригодится в решении многих задач.

Формула зависимости массы от объема и плотности

Для того, чтобы найти плотность жидкости или твердого вещества, существует базовая формула: плотность равна массе, поделенной на объем. 

Записывается это так:

ρ = m / V

И из нее можно вывести еще две формулы.

Формулу для объема тела:

V = m / ρ

А также формулу для расчета массы:

m = V * ρ

Как видите, запомнить последнюю очень легко: это единственная формула, где две единицы нужно умножить.

Для запоминания этой зависимости можно использовать рисунок в виде «пирамидки», разделенной на три секции, в вершине которой находится масса, а в нижних углах – плотность и объем.

Несколько иначе обстоят дела с газами. Рассчитать их вес гораздо сложнее, так как у газов нет постоянной плотности: они рассеиваются и занимают весь доступный им объем. 

Для этого пригодится понятие молярной массы, которую можно найти, сложив массу всех атомов в формуле вещества при помощи данных из периодической таблицы.

Вторая единица, которая нам понадобится – количество вещества в молях. Его можно вычислить по уравнению реакции. Подробнее об этом можно узнать в рамках курса химии. 

Другой способ нахождения мольного количества – через объем газа, который нужно поделить на 22,4 литра. Последнее число – это объемная постоянная, которую стоит запомнить. 

В итоге, зная две предыдущие величины, мы можем определить массу газа:

m = n * M,

где M – это молярная масса, а n – количество вещества.

Результат получится в граммах, поэтому для решения физических задач важно не забыть перевести его в килограммы, поделив на 1000. Числа в этой формуле часто могут оказываться достаточно сложными, поэтому для вычислений может понадобиться калькулятор.

Еще один нестандартный случай, с которым можно столкнуться – необходимость найти плотность раствора. Для этого существует формула средней плотности, построенная аналогично формулам других средних величин. 

Для двух веществ посчитать ее можно так:

(m1 + m2) / V1 + V2.

Также из этой формулы можно вывести несколько других в зависимости от того, какие из величин известны по условию задачи.

Таблица плотности некоторых веществ

Плотность многих веществ известна заранее и легко находится по соответствующей таблице. 

В работе с ней важно обращать внимание на размерности и не забывать о том, что все данные собраны при нормальных условиях: комнатной температуре в 20 градусов Цельсия, а также определенном давлении, влажности воздуха и так далее. 

Плотности других, более редких веществ можно найти онлайн.

Как минимум одно из значений плотности стоит запомнить, так как оно часто появляется в задачах. Это плотность воды – 1000 кг/м3 или 1 г/см3.

Задача 1

Условие: имеется алюминиевый брусок со сторонами 3, 5 и 7 сантиметров. Какова его масса?

Решение:

Найдем объем бруска:

V = a * b * c;

V = 3 * 5 * 7 = 105 см3;

Табличное значение плотности алюминия: 2800 кг/м3 или 2,8 г/см3;

Вычислим массу бруска:

m = V * ρ;

m = 105 * 2,8 = 294 г.

Ответ: m = 294 г. 

Задача 2 

Задача по смежной теме.

Условие: сколько энергии потребуется для того, чтобы довести воду комнатной температуры (20 градусов Цельсия) из стакана (ёмкость 200 мл) до температуры кипения?

Решение:

Найдем недостающую информацию: температура кипения воды t2 = 100 градусов Цельсия, удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/кг * С, плотность воды 1 г/см3, 1 мл воды = 1 см3;

Найдем массу воды:

m = V * ρ;

m = 200 * 1 = 200 г = 0,2 кг;

Найдем энергию:

Q = c * m * (t2 – t1);

Q = 4200 * 0,2 * (100 – 20) = 67200 Дж = 67,2 кДж.

Ответ: Q = 67,2 кДж.

Задача 3

Задача с молярной массой.

Условие: найдите массу CO2 при объеме в 5,6 л.

Решение:

Найдем молярную массу CO2 :

M = 12 + 16 * 2 = 44 г/моль;

Найдем количество вещества через объем:

n = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль;

Найдем массу:

m = n * M;

m = 0,25 * 44 = 11 г.

Ответ: m = 11 г.

Источник: https://nauka.club/fizika/formula-massy-cherez-plotnost-i-obem.html

Формулы массы в физике. Инерционная и гравитационная массы. Относительная атомная масса. Масса и энергия

Формула нахождения массы через плотность и объем. Как найти массу вещества

Масса является одним из важных свойств материи. Это понятие применяют при решении задач различного характера, начиная от проблем в механике и заканчивая химическими расчетами. Рассмотрим в статье, с помощью каких формул массу в физике можно рассчитать.

Что это такое?

Прежде чем приводить формулы массы в физике, дадим ей определение. Этим термином называется физическая величина, которая пропорциональна количеству материи, заключенной в данном теле. Следует не путать ее с количеством вещества, которое выражается в молях. Масса в СИ вычисляется в килограммах. Другими ее единицами являются тонны и граммы.

Слово “кворум”. Значение и происхождение термина. Нюансы определения

Масса бывает двух важных видов:

  • инерционная;
  • гравитационная.

Первый вид рассматриваемой физической величины характеризует инерционные свойства тела, то есть способность некоторой силы изменять скорость тела, а также кинетическую энергию, которой оно обладает.

Канал ДНЕВНИК ПРОГРАММИСТА Жизнь программиста и интересные обзоры всего. , чтобы не пропустить новые видео.

Гравитационная масса связана с интенсивностью притяжения между любыми телами. Она играет важную роль в космосе, поскольку благодаря притяжению между звездами и планетами существует наша галактика и наша Солнечная система. Однако гравитационная масса проявляет себя и в повседневной жизни в виде наличия у всех тел некоторого веса.

Формулы для инерции

В физике формула нахождения массы инерционной имеет следующий вид:

m = F / a

Здесь F – сила, которая на тело действует и вызывает появление у него ускорения a. Формула показывает, что чем больше будет действующая сила и чем меньше она сообщит ускорение телу, тем больше инерционная масса m.

Помимо записанного выражения, следует привести еще одну формулу нахождения массы в физике, которая связана с явлением инерции. Эта формула имеет вид:

m = p / v

Здесь p – количество движения (импульс), v – скорость тела. Чем большим количеством движения обладает тело и чем меньше его скорость, тем большую инерционную массу оно имеет.

Формула для гравитации

Математическое описание явления гравитации стало возможным благодаря многочисленным наблюдениям за движением космических тел. Результаты всех этих наблюдений в XVII веке обобщил Исаак Ньютон в рамках закона всемирного тяготения. Согласно этому закону, два тела, которые имеют массы m1 и m2, друг к другу притягиваются с такой силой F:

F = G * m1 * m2 / r2

Где r – расстояние между телами, G – некоторая постоянная.

Если в данное выражение подставить значение массы нашей планеты и ее радиус, тогда мы получим следующую формулу массы в физике:

m = F / g

Здесь F – сила тяжести, g – ускорение, с которым тела падают на землю вблизи ее поверхности.

Как известно, наличие силы тяжести обуславливает то, что все тела имеют вес. Многие путают вес и массу, полагая, что это одна и та же величина. Обе величины действительно связаны через коэффициент g, однако вес – величина изменчивая (она зависит от ускорения, с которым движется система). Кроме того, вес измеряется в ньютонах, а масса в килограммах.

Весы, которыми человек пользуется в быту (механические, электронные), показывают массу тела, однако измеряют его вес. Перевод между этими величинами является лишь вопросом калибровки прибора.

Плотность и объем

Как было отмечено, масса – это неотъемлемое свойство материи, поэтому ее можно вычислить с помощью других физических характеристик тел. Этими характеристиками являются объем и плотность.

Объем представляет собой некоторую часть пространства, которая ограничена поверхностью тела. Измеряется он в кубических единицах длины, например, в м3.

Плотность – это свойство вещества, которое отражает количество материи, помещенной в единице объема.

Формула массы вещества через объем и плотность записывается так:

m = ρ * V

Чем больше объем тела и чем выше его плотность, тем большей массой оно обладает.

В связи с этим фактом полезно вспомнить знаменитую загадку про то, что имеет большую массу: 1 тонна пуха или 1 тонна железа. В отсутствии выталкивающей архимедовой силы массы обоих веществ равны.

Пух имеет гораздо меньшую плотность, чем железо, однако разница в плотности компенсируется аналогичной разницей в объеме.

Относительная

Понятие об относительной массе применяется в атомной физике и в химии. Поскольку массы атомов и молекул имеют очень маленькие значения (≈10-27 кг), то оперировать ими на практике при решении задач оказывается крайне неудобно.

Поэтому сообществом ученых было решено использовать так называемую относительную массу, то есть рассматриваемая величина выражается в единицах массы по отношению к массе известного эталона. Этим эталоном стала 1/12 массы атома углерода, которая равна 1,66057*10-27 кг.

Соответствующая относительная величина получила название атомной единицы (а. е. м.).

Формулу относительной массы M можно записать так:

M = ma / (1 / 12 * mC)

Где ma – масса атома в килограммах, mC – масса атома углерода в килограммах. Например, если в это выражение подставить значение массы атома кислорода, то его а. е. м. будет равна:

M = 26,5606 * 10-27 / (1,66057 * 10-27) = 15,9949.

Поскольку а. е. м. является относительной величиной, то она не имеет размерности.

Удобство применения этого термина на практике заключается не только в небольших и целых значениях этой единицы измерения. Дело в том, что значение а. е. м. совпадает по величине с молярной массой, выраженной в граммах. Последняя представляет собой массу одного моль вещества.

Энергия

Выше были приведены разные формулы, как найти массу в физике. Завершая статью, хотелось бы отметить связь массы и энергии. Это связь носит фундаментальный характер, который отражает пространственно-временные свойства нашей Вселенной. Соответствующая формула массы в физике, полученная Альбертом Эйнштейном, имеет вид:

E = m * c2

Квадрат скорости света c является коэффициентом перевода между массой и энергией. Это выражение говорит о том, что обе величины, по сути, являются одной и той же характеристикой материи.

Записанное выражение было подтверждено экспериментально при изучении ядерных реакций и реакций элементарных частиц.

Источник

Источник: https://1Ku.ru/obrazovanie/51798-formuly-massy-v-fizike-inercionnaja-i-gravitacionnaja-massy-otnositelnaja-atomnaja-massa-massa-i-jenergija/

Расчет плотности тела и формулы расчета массы и объема тела по плотности

Формула нахождения массы через плотность и объем. Как найти массу вещества

Окружающиймир состоит из множества различных веществ.

Так, например, лавочка в парке илибаня за городом сделаны из дерева, платформа утюга и сковорода сделаны изметалла, покрышка на колесе и ластик на карандаше сделаны из резины.

Различныепредметы имеют различный вес — любой человек без труда донесёт с рынка сочныйспелый арбуз, а вот гирю такого же размера вряд ли удастся оторвать от земли.

Всемизвестная знаменитая шутка: «Что тяжелее — килограмм ваты или килограммгвоздей?» очень точно характеризует понятие плотности тела. Почему разныепредметы, имея одинаковый объём, различаются по весу? Потому что они состоят изразличных веществ и имеют разную плотность. В системе измерений данную величинупринято измерять в кг/м³, но также возможно использование и других единиц:кг/л, г/см³.

о плотности тела

Какие факторы влияют на плотность тела?

Плотностьодних и тех же тел зависит от давления и температуры. Как правило, при высокомдавлении молекулы утрамбованы плотнее, и, соответственно, вещество имеет бо́льшуюплотность. Обычно при повышении температуры расстояние между молекуламиувеличивается, что приводит к уменьшению плотности.

Бывают случаи, когда такаязависимость имеет обратное значение. Так, например, плотность воды меньшеплотности льда, несмотря на то что лёд имеет более низкую температуру. Причинатакого явления — молекулярная структура льда.

Часто вещество, переходя изжидкого в твёрдое состояние, изменяет свою молекулярную структуру такимобразом, что расстояние между молекулами сокращается, и, соответственно,плотность становится больше. Когда образуется лёд, расстояние между молекуламии их объём становятся больше, а плотность — меньше.

Поэтому в зимнее время,если забыть слить с труб воду, она замёрзнет, в результате чего трубаразорвётся.

Наплотность воды влияют и примеси, которые в ней находятся. Так, например, уморской воды плотность больше, чем у пресной. Если налить в сосуд солёную воду,а сверху — пресную, то последняя будет «плавать» на поверхности морской воды.

Поскольку визуально данное явление увидеть сложно, то для эксперимента можнозаполнить резиновый шар пресной водой и поместить его в солёную. Шар будетплавать на её поверхности. Можно сказать, что человеческое тело такжепредставляет собой оболочку, наполненную пресной водой, поскольку, какизвестно, оно состоит из воды примерно на 50-75%.

Поэтому держаться наповерхности солёной воды гораздо легче, чем пресной. И чем больше концентрациясоли в воде, тем более она плотная.

Как рассчитать плотность тела?

Расчетплотности тела производится по следующей формуле:

К примеру,вода имеет плотность 1000 кг/м³, а лёд — 900 кг/м³. Поскольку лёд имеет меньшуюмассу по сравнению с водой, то зимой на водоёме он всегда находится наповерхности воды. В данном случае можно определить, что, если плотность льдаравняется 900 кг/м³, значит, ледяной куб со стороной 1 м будет весить 900 кг.

Для тогочтобы рассчитать плотность, необходимо знать его объём и массу. Это значит, чтовещество можно взвесить, измерить, и на основании полученных данных вычислитьплотность по формуле. Поскольку плотность измеряется в кг/л или в г/см³, тоиногда приходится пересчитывать одни величины в другие.

Делается это оченьпросто:

  • 1 грамм = 0,001 кг, а 1 см³ = 0,000001 м³, и соответственно:
  • 1 г/(см)3 =1000кг/м3

Иногданеобходимо рассчитать плотность газообразного вещества. Для этого используетсята же формула для расчета плотности тела, но несколько в другом виде:

где М —молярная масса газа, Vm— молярныйобъём (равен приблизительно 22,4 л/моль).

Масса всехтел всегда зависит не только от их размеров, но и от веществ, из которых онисостоят.

Так, тела, имеющие одинаковый объём, но состоящие из различныхвеществ, будут отличаться друг от друга своими массами.

И наоборот, если у телмассы одинаковы, но состоят они из разных веществ, то их объёмы также будутотличаться. Например:

  • Куб изжелеза с рёбрами по 10 см весит 7,8 кг.
  • Куб изалюминия такого же размера весит 2,7 кг.
  • Ледянойкуб с аналогичными размерами весит 0,9 кг

Расчет массы тела и объёма по плотности

Частовозникает необходимость рассчитать массу или объём тела. При этом следуетзнать, что каждое тело имеет постоянную определённую плотность. К примеру, водаимеет плотность 1000 кг/м³, этиловый спирт — 800 кг/м³.

Посколькувеличины постоянные, то для каждого вещества существуют специальные таблицы,которыми пользуются при расчетах.

Исходя изосновной формулы определения плотности тела, можно легко рассчитать и его объёмили массу:

Дляпримера можно решить простые задачи:

Задача № 1

Необходимоопределить массу детали, выполненной из стали, если известно, что её объёмсоставляет 120 см³.

Для тогочтобы вычислить массу, требуется знать объём и плотность вещества. По условиюзадачи объём известен, а плотность необходимо найти по таблице (плотность стали= 7,8 г/см³). Тогда расчет массы тела по его плотности и объёму будет иметьследующий вид:

Задача № 2

Требуетсярассчитать объём бутылки подсолнечного масла, если известно, что её массасоставляет 930 г.

Для тогочтобы определить объём, необходимо знать массу и плотность. Масса известна, аплотность нужно найти по таблице (плотность подсолнечного масла = 0.93 г/см³).Тогда:

Расчетмассы и объёма тела по плотности выполняется при помощи следующих таблиц:

Плотность воды

  • Еслиплотность вещества больше, чем плотность воды, то оно будет полностьюпогружаться в воду. И наоборот, предметы, сделанные из материала, плотностькоторого ниже плотности воды, будут плавать на её поверхности. Примером данногоправила является лёд, плотность которого меньше плотности воды.

    Поэтому кусочекльда, брошенный в воду или другой напиток, сделанный из воды, всплывёт наповерхность.

  • Впрактической жизни эти свойства веществ часто используются человеком. Кпримеру, конструируя корпуса судов, инженеры используют материалы, плотностькоторых выше, чем плотность воды.

    Поскольку таким материалам свойственно тонутьв воде, то в корпусах суден необходимо создавать полости с воздухом — ведь егоплотность значительно ниже плотности воды.

  • В другомпримере, когда требуется, чтобы предмет погружался в воду, необходимо выбиратьматериалы с плотностью выше, чем плотность воды.

    К примеру, чтобы лёгкаянаживка для рыб во время рыбалки погрузилась в воду на достаточную глубину,рыболов привязывает к леске грузило, сделанное из материала высокой плотности.Обычно в качестве грузила используется свинец.

  • Плотностьмасла, жира, нефти меньше, чем плотность воды, поэтому, если их пролить в воду,они будут плавать на её поверхности.

    Это свойство очень помогает в ситуациях,когда в морях или океанах при транспортировке нефти она проливается в воду.Благодаря тому, что пролитая нефть не смешивается с водой и плавает на еёповерхности, уже было предотвращено множество экологических катастроф,поскольку вода была быстро очищена от вредного для природы вещества.

  • Вкулинарии свойство жира всплывать на поверхность воды помогает эффективноудалять его излишки из ёмкости с блюдом. В супе, охлаждённом в холодильнике,жир застывает, что позволяет очень легко удалить его с поверхности. Этосвойство жира помогает уменьшить количество калорий и холестерина в еде.

  • Правило оплотности жидких веществ хорошо известно профессиональным барменам. Приприготовлении многослойных коктейлей используются жидкости с разнымиплотностями. Для этого жидкость, обладающую меньшей плотностью, необходимо аккуратноналить на более плотную жидкость.
  • Иногда низкаяплотность жира может, наоборот, мешать.

    Так, например, в процессе приготовленияхолодных десертов или фруктовых коктейлей жирные продукты очень трудносмешивать с водой, на поверхности которой может образоваться отдельный слой изжира, ухудшив при этом внешний вид и вкус блюда.

о расчете массы и объема тела по плотности

Метод вытеснения жидкости

Как ужеизвестно, для определения плотности тела необходимо знать две величины — объёми массу. Если масса легко определяется с помощью обычных весов, то какпосчитать плотность тела, если неизвестен его объём, может показаться довольносложной задачей.

Но дляопределения объёма тела также существует очень простой метод, изобретённыйАрхимедом:

  • Необходимоналить воду в мерный стакан и зафиксировать количество налитой воды.
  • Затемследует полностью погрузить в эту воду предмет, объём которого требуетсяопределить.
  • Изколичества воды, которая находилась в сосуде изначально, до погружения в неётела, необходимо вычесть то количество воды, которое осталось после егопогружения.

Конечно,такой метод нельзя использовать для вычисления объёма фотоаппарата или другихпредметов, которые испортятся от контакта с водой. Следует помнить, что данныйметод не будет работать при погружении в воду тел, которые склонны её поглощать(например, плюшевый медвежонок).

Источник: https://rutvet.ru/in-raschet-plotnosti-tela-i-formuly-rascheta-massy-i-obema-tela-po-plotnosti-8196.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.