|
|
Строка 1: |
Строка 1: |
- | '''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]>>[[Фізика 7 клас|Фізика 7 клас]]>> Фізика: Густина. Одиниці густини. Залежність розмірів тіл від температури'''
| + | '''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]>>[[Фізика 7 клас|Фізика 7 клас]]>> Фізика: Густина. Одиниці густини. Залежність розмірів тіл від температури'''
|
| | | |
- | '''§ 10. ГУСТИНА. ОДИНИЦІ ГУСТИНИ'''<br> ''■ Ми часто вживаємо вирази «легкий, мов повітря» або «важкий, як свинець». Але чи знаєте ви, що повітря всередині, скажімо, супермаркету важить більш ніж 400 кг. А підняти таку масу не подужає й силач. Свинцеве ж грузило для вудки легко підніме навіть малюк. Отже, наведені вище вирази — неправильні? З'ясуймо, у чому тут річ.''<br>
| + | '''§ 10. ГУСТИНА. ОДИНИЦІ ГУСТИНИ'''<br> ''■ Ми часто вживаємо вирази «легкий, мов повітря» або «важкий, як свинець». Але чи знаєте ви, що повітря всередині, скажімо, супермаркету важить більш ніж 400 кг. А підняти таку масу не подужає й силач. Свинцеве ж грузило для вудки легко підніме навіть малюк. Отже, наведені вище вирази — неправильні? З'ясуймо, у чому тут річ.''<br>
|
| | | |
- | '''1. Проводимо деякі вимірювання й робимо розрахунки''' <br> На рис. 2.8 ви бачите два бруски, обидва виготовлені з тієї самої речовини — свинцю, але мають різні розміри. ''Наше завдання — знайти відношення маси кожного бруска до його об'єму.''
<br>Рис. 2.8. Два свинцеві бруски, що мають різний об'єм
| + | '''1. Проводимо деякі вимірювання й робимо розрахунки''' <br> На рис. 2.8 ви бачите два бруски, обидва виготовлені з тієї самої речовини — свинцю, але мають різні розміри. ''Наше завдання — знайти відношення маси кожного бруска до його об'єму.'' |
| | | |
- | <br>Рис. 2.9. Вимірювання мас свинцевих брусків, які мають різний об'єм<br> Для початку виміряйте довжину, ширину й висоту брусків і обчисліть їхні об'єми. (Якщо ви правильно виконаєте вимірювання й не помилитеся в розрахунках, то дістанете такі результати: об'єм меншого бруска дорівнює 4 см<sup>3</sup>, більшого бруска — 10 см<sup>3</sup>.)<br> Визначивши об'єми брусків, зважимо їх. На ліву шальку терезів помістимо один із брусків, на праву — важки (рис. 2.9). Терези перебувають у рівновазі, ваше завдання — порахувати масу важків.<br> Нам залишилося знайти відношення маси кожного бруска до його об'єму, тобто вирахувати, чому дорівнює маса свинцю об'ємом 1 см<sup>3</sup> для меншого і для більшого брусків. Очевидно, що коли маса меншого бруска 45,2 г і він займає об'єм 4 см<sup>3</sup>, то маса свинцю об'ємом 1 см<sup>3</sup> для цього бруска дорівнює 45,2 : 4 = 11,3 (г). Виконавши аналогічні розрахунки для більшого бруска, одержимо 113 : 10 = 11,3 (г). Таким чином, ''відношення маси свинцевого бруска до його об'єму (маса свинцю одиничного об'єму) однакове як для більшого, так і для меншого бруска.''<br> Якщо тепер узяти бруски, виготовлені з іншої речовини (наприклад алюмінію), і повторити ті ж дії, то ''відношення маси алюмінієвого бруска до його об'єму також не буде залежати від розмірів бруска''. Ми знову одержимо постійне число, але вже ''інше'', ніж у досліді зі свинцем.<br>
| + | ''[[Image:2.8.jpg]]<br>Рис. 2.8. Два свинцеві бруски, що мають різний об'єм
|
| | | |
- | <br>
| + | [[Image:2.9.jpg]] |
| | | |
- | '''2. Даємо означення густини речовини'''<br> Фізична величина, що характеризує певну речовину й чисельно дорівнює масі речовини одиничного об'єму, називається '''густиною речовини'''.<br>Густина позначається символом р і обчислюється за формулою
| + | Рис. 2.9. Вимірювання мас свинцевих брусків, які мають різний об'єм<br> Для початку виміряйте довжину, ширину й висоту брусків і обчисліть їхні об'єми. (Якщо ви правильно виконаєте вимірювання й не помилитеся в розрахунках, то дістанете такі результати: об'єм меншого бруска дорівнює 4 см<sup>3</sup>, більшого бруска — 10 см<sup>3</sup>.)<br> Визначивши об'єми брусків, зважимо їх. На ліву шальку терезів помістимо один із брусків, на праву — важки (рис. 2.9). Терези перебувають у рівновазі, ваше завдання — порахувати масу важків.<br> Нам залишилося знайти відношення маси кожного бруска до його об'єму, тобто вирахувати, чому дорівнює маса свинцю об'ємом 1 см<sup>3</sup> для меншого і для більшого брусків. Очевидно, що коли маса меншого бруска 45,2 г і він займає об'єм 4 см<sup>3</sup>, то маса свинцю об'ємом 1 см<sup>3</sup> для цього бруска дорівнює 45,2 : 4 = 11,3 (г). Виконавши аналогічні розрахунки для більшого бруска, одержимо 113 : 10 = 11,3 (г). Таким чином, ''відношення маси свинцевого бруска до його об'єму (маса свинцю одиничного об'єму) однакове як для більшого, так і для меншого бруска.''<br> Якщо тепер узяти бруски, виготовлені з іншої речовини (наприклад алюмінію), і повторити ті ж дії, то ''відношення маси алюмінієвого бруска до його об'єму також не буде залежати від розмірів бруска''. Ми знову одержимо постійне число, але вже ''інше'', ніж у досліді зі свинцем.<br>
|
| | | |
- | ''m''
| + | <br>
|
| | | |
- | p = ------- ,
| + | '''2. Даємо означення густини речовини'''<br> Фізична величина, що характеризує певну речовину й чисельно дорівнює масі речовини одиничного об'єму, називається '''густиною речовини'''.<br>Густина позначається символом р і обчислюється за формулою
|
| | | |
- | ''V''<br>де V — об'єм, зайнятий речовиною масою ''m''.<br> ''Густина'' — ''це характеристика речовини'', що не залежить від маси ре-човини та її об'єму. Якщо збільшити масу речовини, наприклад, у два рази, то об'єм, який вона займе, також зросте у два рази.<br> Із визначення густини речовини дістанемо одиницю густини. Оскільки в СІ одиницею маси є кілограм, а одиницею об'єму — метр кубічний, то ''одиницею густин''''и'''''<b>в СІ буде </b>кілограм на метр кубічний (кг/м<sup>3</sup>)'''.<br>''' 1 кг/м<sup>3</sup>'''— ''це густина такої однорідної речовини, маса якої в об'ємі один кубічний метр дорівнює одному кілограму.''<br> На практиці також дуже часто застосовують одиницю густини грам на сантиметр кубічний (г/см<sup>3</sup>).<br> Одиниці густини кілограм на метр кубічний (кг/м<sup>3</sup>) та грам на санти¬метр кубічний (г/см<sup>3</sup>) пов'язані між собою співвідношенням:'''
| + | ''m''
|
| | | |
- | г 0,001 кг кг<br>1------ = ----------------------------------------- = 1000 -------
| + | p = ------- ,
|
| | | |
- | см<sup>3</sup> 0,01 м х 0,01 м х 0,01 м м<sup>3</sup><br>
| + | ''V''<br>де V — об'єм, зайнятий речовиною масою ''m''.<br> ''Густина'' — ''це характеристика речовини'', що не залежить від маси ре-човини та її об'єму. Якщо збільшити масу речовини, наприклад, у два рази, то об'єм, який вона займе, також зросте у два рази.<br> Із визначення густини речовини дістанемо одиницю густини. Оскільки в СІ одиницею маси є кілограм, а одиницею об'єму — метр кубічний, то ''одиницею густин''''и'''''<b>в СІ буде </b>кілограм на метр кубічний (кг/м<sup>3</sup>)'''.<br>''' 1 кг/м<sup>3</sup>'''— ''це густина такої однорідної речовини, маса якої в об'ємі один кубічний метр дорівнює одному кілограму.''<br> На практиці також дуже часто застосовують одиницю густини грам на сантиметр кубічний (г/см<sup>3</sup>).<br> Одиниці густини кілограм на метр кубічний (кг/м<sup>3</sup>) та грам на санти¬метр кубічний (г/см<sup>3</sup>) пов'язані між собою співвідношенням:'''
|
| | | |
- | <sup></sup>
| + | г 0,001 кг кг<br>1------ = ----------------------------------------- = 1000 -------
|
| | | |
- | ''' 3. Порівнюємо густини різних речовин'''<br> Густини різних речовин і матеріалів можуть суттєво відрізнятись одна від одної (рис. 2.10). Розгляньмо кілька прикладів. Густина водню за температури 0 °С та тиску 760 мм рт. ст. становить 0,090 кг/м<sup>3</sup> — це означає, що маса водню об'ємом 1 м<sup>3</sup> дорівнює 0,090 кг, або 90 г. Густина свинцю становить 11 300 кг/м<sup>3</sup>. Це означає, що свинець об'ємом 1 м<sup>3</sup> має масу 11 300 кг, або 11,3 т. Густина речовини нейтронної зорі сягає 1018 кг/м<sup>3</sup>. Маса такої речовини об'ємом 1 см<sup>3</sup> дорівнює 1 млрд тонн. Далі в таблицях наведено густини деяких речовин.<br> ''' Таблиця густин деяких речовин у твердому стані<br>'''
| + | см<sup>3</sup> 0,01 м х 0,01 м х 0,01 м м<sup>3</sup><br>
|
| | | |
- | ''' <br>'''
| + | <sup></sup>
|
| | | |
- | '''Таблиця густин деяких речовин у рідкому стані'''
| + | ''' 3. Порівнюємо густини різних речовин'''<br> Густини різних речовин і матеріалів можуть суттєво відрізнятись одна від одної (рис. 2.10). Розгляньмо кілька прикладів. Густина водню за температури 0 °С та тиску 760 мм рт. ст. становить 0,090 кг/м<sup>3</sup> — це означає, що маса водню об'ємом 1 м<sup>3</sup> дорівнює 0,090 кг, або 90 г. Густина свинцю становить 11 300 кг/м<sup>3</sup>. Це означає, що свинець об'ємом 1 м<sup>3</sup> має масу 11 300 кг, або 11,3 т. Густина речовини нейтронної зорі сягає 1018 кг/м<sup>3</sup>. Маса такої речовини об'ємом 1 см<sup>3</sup> дорівнює 1 млрд тонн. Далі в таблицях наведено густини деяких речовин.<br> ''' Таблиця густин деяких речовин у твердому стані<br>'''
|
| | | |
- | <br>
| + | ''' [[Image:2.таб.jpg]] <br>'''
|
| + | |
| + | '''Таблиця густин деяких речовин у рідкому стані'''
|
| + | |
| + | [[Image:2.таб2.jpg]]<br>
|
| + | |
| + | '''Таблиця густин деяких речовин у газоподібному стані'''<br> (за температури 0 °С та тиску 760 мм рт. ст.)
|
| + | |
| + | [[Image:2.таб3.jpg]]<br><br> '''4. Вчимося обчислювати густину, масу та об'єм фізичного тіла'''<br> Одним зі способів визначення речовини, з якої складається фізичне тіло, є обчислення його густини, а потім порівняння одержаного значення із даними з таблиці густин. Щоб визначити густину тіла, досить виміряти масу та об'єм цього тіла, а потім знайти відношення маси тіла до його об'єму.<br> Наприклад, якщо брила об'ємом 3 м<sup>3</sup> має масу 2700 кг, то очевидно, що густина речовини, з якої вона складається (тобто маса речовини об'ємом 1 м<sup>3</sup>), дорівнює: |
| | | |
- | '''Таблиця густин деяких речовин у газоподібному стані'''<br> (за температури 0 °С та тиску 760 мм рт. ст.)
| + | 2700 кг кг
|
| | | |
- | <br><br> '''4. Вчимося обчислювати густину, масу та об'єм фізичного тіла'''<br> Одним зі способів визначення речовини, з якої складається фізичне тіло, є обчислення його густини, а потім порівняння одержаного значення із даними з таблиці густин. Щоб визначити густину тіла, досить виміряти масу та об'єм цього тіла, а потім знайти відношення маси тіла до його об'єму.<br> Наприклад, якщо брила об'ємом 3 м<sup>3</sup> має масу 2700 кг, то очевидно, що густина речовини, з якої вона складається (тобто маса речовини об'ємом 1 м<sup>3</sup>), дорівнює:<br> 2700 кг кг
| + | ---------------- = 900 ------- |
| | | |
- | ----
| + | 3 м<sup>3 </sup>м<sup>3</sup><br> За таблицею виявляємо, що брила складається з льоду.<br> У наведених вище прикладах ми розглядали так звані '''однорідні тіла''', тобто ''тіла, що не мають порожнин і складаються з однієї речовини ''(льодяна брила, свинцевий та алюмінієвий бруски). У таких випадках густина тіла дорівнює густині речовини, з якої воно складається (густина льодяної брили дорівнює густині льоду).<br> Якщо в тілі є порожнини або воно складається з різних речовин (наприклад, корабель, футбольний м'яч, людина), то говорять про середню густину тіла, що також обчислюється за формулою
|
| | | |
- | = 900 ------ | + | m<br> p = ------
|
| | | |
- | 3 м<sup>3 </sup>м<sup>3</sup><br> За таблицею виявляємо, що брила складається з льоду.<br> У наведених вище прикладах ми розглядали так звані '''однорідні тіла''', тобто ''тіла, що не мають порожнин і складаються з однієї речовини ''(льодяна брила, свинцевий та алюмінієвий бруски). У таких випадках густина тіла дорівнює густині речовини, з якої воно складається (густина льодяної брили дорівнює густині льоду).<br> Якщо в тілі є порожнини або воно складається з різних речовин (наприклад, корабель, футбольний м'яч, людина), то говорять про середню густину тіла, що також обчислюється за формулою
| + | V<br>де V — об'єм, зайнятий речовиною масою m.<br><br> Середня густина тіла людини, наприклад, становить 1036 кг/м<sup>3</sup>. m<br> Знаючи густину речовини, з якої складається тіло (або середню густину тіла), і об'єм тіла, можна визначити масу даного тіла без зважування. Справді, якщо р = — , то m = рV . Відповідно, знаючи густину й масу тіла, можна знайти його об єм: V<br>
|
| | | |
- | m<br> p = ------
| + | m
|
| | | |
- | V<br>де V — об'єм, зайнятий речовиною масою m.<br><br> Середня густина тіла людини, наприклад, становить 1036 кг/м<sup>3</sup>. m<br> Знаючи густину речовини, з якої складається тіло (або середню густину тіла), і об'єм тіла, можна визначити масу даного тіла без зважування. Справді, якщо р = — , то m = рV . Відповідно, знаючи густину й масу тіла, можна знайти його об єм: V<br>
| + | V = ----------
|
| | | |
- | m
| + | p
|
| | | |
- | V = ----------
| + | [[Image:2.с.jpg]]
|
| | | |
- | p
| |
| | | |
- | <br>
| |
| | | |
- | '''ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ'''<br> Фізична величина, що характеризує певну речовину й чисельно дорівнює масі речовини одиничного об'єму, називається густиною речовини.
| + | '''ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ'''<br> Фізична величина, що характеризує певну речовину й чисельно дорівнює масі речовини одиничного об'єму, називається густиною речовини.
|
| | | |
- | Густину речовини та густину тіла можна розрахувати за формулою
| + | Густину речовини та густину тіла можна розрахувати за формулою
|
| | | |
- | <br>
m
| + | <br>
m
|
| | | |
- | p = ----------
| + | p = ----------
|
| | | |
- | V
| + | V
|
| | | |
- | <br>
<br><br> У СІ густина вимірюється в кілограмах на метр кубічний (кг/м<sup>3</sup>). Часто також використовують одиницю густини грам на сантиметр кубічний (г/см<sup>3</sup>). Ці одиниці пов'язані між собою співвідношенням:<br>1<br>Знаючи масу тіла та його густину, можна знайти об'єм тіла: V -: — . Від-<br>повідно, за відомими об ємом тіла та його густиною можна знайти масу тіла: т = рУ .<br>Контрольні запитання<br>1. Чи залежить відношення маси речовини до об'єму, який займає ця речовина, від її маси? від об'єму? від роду речовини? 2. Що назива¬ють густиною речовини? 3. Густина платини дорівнює 21 500 кг/м3. Що це означає? 4. Що потрібно зробити, щоб визначити густину речовини? 5. Які одиниці густини ви знаєте? б. Як подати густи¬ну в грамах на сантиметр кубічний (г/см3), якщо її дано в кілограмах на метр кубічний (кг/м3)? *7. Як обчислити масу тіла за його густи¬ною та об'ємом? 8. Як визначити об'єм тіла, знаючи його густину та масу?<br> <br>Фізика та техніка в Україні<br> <br>Донецький фізико-технічний інститут НАН України<br>У 60-ті роки минулого століття у Донбасі — важливому промисловому регіоні України — ви-никла нагальна потреба в організації наукових досліджень, максимально зорієнтованих на за-доволення потреб регіону. Для цього в 1965 році й було створено Донецький науковий центр Ака¬демії наук УРСР, одним із ключових інститутів якого став Донецький фізико-технічний інститут (ДонФТІ).<br>Результати досліджень працівників інституту здобули визнання наукової громадськості України та інших держав. ДонФТІ підтримує ши¬рокі науково-виробничі зв'язки з десятками зарубіжних інститутів і промислових підпри¬ємств Швейцарії, США, Німеччини, Іспанії.<br> <br><br>Вправи<br> <br><br> <br>Знайдіть у таблиці значення густини повітря та густини свинцю. Що вони означають? Які величини ми насправді порівнюємо, коли говоримо: «легкий, мов повітря», «важкий, як свинець»? У якому випадку маси тіл однакового об'єму будуть рівними?<br>Одна з двох однакових посудин наповнена ме-дом, друга — олією. Маса якої рідини більша і в скільки разів?<br>Два кубики — з оргскла та дуба — мають од-накову масу. Об'єм якого кубика є меншим і в скільки разів?<br>5. У циліндрі під поршнем міститься кисень (рисунок а). Поршень починають просувати в циліндр (рисунок б). Як при цьому змінюють¬ся: а) маса газу; б) об'єм газу; в) густина газу?<br>ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7<br> <br><br> <br>Гема, Визначення густини твердого тіла й рі-дини.<br>Мета: визначити густину твердих тіл і ріди¬ни.<br>іаднання: терези з важками; мірний циліндр; лінійка; досліджувані тверді тіла (дерев'яний брусок і металевий циліндр із нит¬кою); склянка з досліджуваною рідиною.<br>ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ Готування до експерименту<br>Перш ніж розпочинати вимірювання, згадайте:<br>а) формулу, за якою обчислюють густину;<br>б) за допомогою яких приладів можна визначити об'єм твердого тіла;<br>в) як визначають ціну поділки шкали вимірювального приладу;<br>г) як правильно знімати показання мірного циліндра;<br>д) правила роботи з важільними терезами;<br>є) яких запобіжних заходів необхідно дотримуватися під час роботи з мір-ним циліндром.<br>Визначте й запишіть ціну поділки шкали лінійки та ціну поділки шкали мірного циліндра.<br><br>Експеримент<br>Результати вимірювань і обчислень слід одразу заносити до таблиці! Визначте об'єм бруска за допомогою лінійки. Виміряйте масу бруска за допомогою терезів. 3. Обчисліть густину речовини, з якої виготовлено брусок.<br>Визначте об'єм металевого тіла за допомогою мірного циліндра. Виміряйте масу металевого тіла за допомогою терезів.<br>6. Обчисліть густину металу, з якого виготовлено тіло.<br>7. Виміряйте масу склянки з досліджуваною рідиною.<br>8. Перелийте рідину в мірний циліндр і визначте її об'єм.<br>Зважте порожню склянку та обчисліть масу досліджуваної рідини. 10. Обчисліть густину досліджуваної рідини.<br><br>Аналіз результатів експерименту<br>Користуючись таблицями густин, визначте назву досліджуваної рідини, а також речовини, з яких виготовлені досліджувані тіла.<br>Зробіть висновок, у якому не забудьте зазначити чинники, що могли вплинути на точність результатів.<br> <br> <br>Додаткове завдання<br>Визначте об'єм власного тіла, знаючи його сере-дню густину, зазначену в § 10.<br>Запропонуйте способи — теоретичний та ек-спериментальний, — скориставшись якими, можна знайти масу води, що виллється з від-ливної посудини (див. рисунок), якщо в неї повільно занурити пластиліновий кубик зі стороною 3 см.<br> <br><br><br>
| + | У СІ густина вимірюється в кілограмах на метр кубічний (кг/м<sup>3</sup>). Часто також використовують одиницю густини грам на сантиметр кубічний (г/см<sup>3</sup>). Ці одиниці пов'язані між собою співвідношенням:<br>1<br>Знаючи масу тіла та його густину, можна знайти об'єм тіла: V -: — . Від-<br>повідно, за відомими об ємом тіла та його густиною можна знайти масу тіла: т = рУ .<br>Контрольні запитання<br>1. Чи залежить відношення маси речовини до об'єму, який займає ця речовина, від її маси? від об'єму? від роду речовини? 2. Що назива¬ють густиною речовини? 3. Густина платини дорівнює 21 500 кг/м3. Що це означає? 4. Що потрібно зробити, щоб визначити густину речовини? 5. Які одиниці густини ви знаєте? б. Як подати густи¬ну в грамах на сантиметр кубічний (г/см3), якщо її дано в кілограмах на метр кубічний (кг/м3)? *7. Як обчислити масу тіла за його густи¬ною та об'ємом? 8. Як визначити об'єм тіла, знаючи його густину та масу?<br> <br>'''Фізика та техніка в Україні'''<br> <br> Донецький фізико-технічний інститут НАН України<br>У 60-ті роки минулого століття у Донбасі — важливому промисловому регіоні України — ви-никла нагальна потреба в організації наукових досліджень, максимально зорієнтованих на за-доволення потреб регіону. Для цього в 1965 році й було створено Донецький науковий центр Ака¬демії наук УРСР, одним із ключових інститутів якого став Донецький фізико-технічний інститут (ДонФТІ).<br>Результати досліджень працівників інституту здобули визнання наукової громадськості України та інших держав. ДонФТІ підтримує ши¬рокі науково-виробничі зв'язки з десятками зарубіжних інститутів і промислових підпри¬ємств Швейцарії, США, Німеччини, Іспанії.<br> <br><br>Вправи<br> <br><br> <br>Знайдіть у таблиці значення густини повітря та густини свинцю. Що вони означають? Які величини ми насправді порівнюємо, коли говоримо: «легкий, мов повітря», «важкий, як свинець»? У якому випадку маси тіл однакового об'єму будуть рівними?<br>Одна з двох однакових посудин наповнена ме-дом, друга — олією. Маса якої рідини більша і в скільки разів?<br>Два кубики — з оргскла та дуба — мають од-накову масу. Об'єм якого кубика є меншим і в скільки разів?<br>5. У циліндрі під поршнем міститься кисень (рисунок а). Поршень починають просувати в циліндр (рисунок б). Як при цьому змінюють¬ся: а) маса газу; б) об'єм газу; в) густина газу?<br>ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7<br> <br><br> <br>Гема, Визначення густини твердого тіла й рі-дини.<br>Мета: визначити густину твердих тіл і ріди¬ни.<br>іаднання: терези з важками; мірний циліндр; лінійка; досліджувані тверді тіла (дерев'яний брусок і металевий циліндр із нит¬кою); склянка з досліджуваною рідиною.<br>ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ Готування до експерименту<br>Перш ніж розпочинати вимірювання, згадайте:<br>а) формулу, за якою обчислюють густину;<br>б) за допомогою яких приладів можна визначити об'єм твердого тіла;<br>в) як визначають ціну поділки шкали вимірювального приладу;<br>г) як правильно знімати показання мірного циліндра;<br>д) правила роботи з важільними терезами;<br>є) яких запобіжних заходів необхідно дотримуватися під час роботи з мір-ним циліндром.<br>Визначте й запишіть ціну поділки шкали лінійки та ціну поділки шкали мірного циліндра.<br><br>Експеримент<br>Результати вимірювань і обчислень слід одразу заносити до таблиці! Визначте об'єм бруска за допомогою лінійки. Виміряйте масу бруска за допомогою терезів. 3. Обчисліть густину речовини, з якої виготовлено брусок.<br>Визначте об'єм металевого тіла за допомогою мірного циліндра. Виміряйте масу металевого тіла за допомогою терезів.<br>6. Обчисліть густину металу, з якого виготовлено тіло.<br>7. Виміряйте масу склянки з досліджуваною рідиною.<br>8. Перелийте рідину в мірний циліндр і визначте її об'єм.<br>Зважте порожню склянку та обчисліть масу досліджуваної рідини. 10. Обчисліть густину досліджуваної рідини.<br><br>Аналіз результатів експерименту<br>Користуючись таблицями густин, визначте назву досліджуваної рідини, а також речовини, з яких виготовлені досліджувані тіла.<br>Зробіть висновок, у якому не забудьте зазначити чинники, що могли вплинути на точність результатів.<br> <br> <br>Додаткове завдання<br>Визначте об'єм власного тіла, знаючи його сере-дню густину, зазначену в § 10.<br>Запропонуйте способи — теоретичний та ек-спериментальний, — скориставшись якими, можна знайти масу води, що виллється з від-ливної посудини (див. рисунок), якщо в неї повільно занурити пластиліновий кубик зі стороною 3 см.<br> <br><br><br>
|
| | | |
- | <sub>Планування з фізики, підручники та книги онлайн, курси та завдання з фізики 7 класу</sub>
| + | <sub>Планування з фізики, підручники та книги онлайн, курси та завдання з фізики 7 класу</sub>
|
| | | |
- | Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам]
| + | Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам]
|
| | | |
| Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум] | | Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум] |
Версия 17:26, 21 декабря 2009
Гіпермаркет Знань>>Фізика і астрономія>>Фізика 7 клас>> Фізика: Густина. Одиниці густини. Залежність розмірів тіл від температури
§ 10. ГУСТИНА. ОДИНИЦІ ГУСТИНИ ■ Ми часто вживаємо вирази «легкий, мов повітря» або «важкий, як свинець». Але чи знаєте ви, що повітря всередині, скажімо, супермаркету важить більш ніж 400 кг. А підняти таку масу не подужає й силач. Свинцеве ж грузило для вудки легко підніме навіть малюк. Отже, наведені вище вирази — неправильні? З'ясуймо, у чому тут річ.
1. Проводимо деякі вимірювання й робимо розрахунки На рис. 2.8 ви бачите два бруски, обидва виготовлені з тієї самої речовини — свинцю, але мають різні розміри. Наше завдання — знайти відношення маси кожного бруска до його об'єму.
![2.8.jpg](/images/9/9a/2.8.jpg) Рис. 2.8. Два свинцеві бруски, що мають різний об'єм
Рис. 2.9. Вимірювання мас свинцевих брусків, які мають різний об'єм Для початку виміряйте довжину, ширину й висоту брусків і обчисліть їхні об'єми. (Якщо ви правильно виконаєте вимірювання й не помилитеся в розрахунках, то дістанете такі результати: об'єм меншого бруска дорівнює 4 см3, більшого бруска — 10 см3.) Визначивши об'єми брусків, зважимо їх. На ліву шальку терезів помістимо один із брусків, на праву — важки (рис. 2.9). Терези перебувають у рівновазі, ваше завдання — порахувати масу важків. Нам залишилося знайти відношення маси кожного бруска до його об'єму, тобто вирахувати, чому дорівнює маса свинцю об'ємом 1 см3 для меншого і для більшого брусків. Очевидно, що коли маса меншого бруска 45,2 г і він займає об'єм 4 см3, то маса свинцю об'ємом 1 см3 для цього бруска дорівнює 45,2 : 4 = 11,3 (г). Виконавши аналогічні розрахунки для більшого бруска, одержимо 113 : 10 = 11,3 (г). Таким чином, відношення маси свинцевого бруска до його об'єму (маса свинцю одиничного об'єму) однакове як для більшого, так і для меншого бруска. Якщо тепер узяти бруски, виготовлені з іншої речовини (наприклад алюмінію), і повторити ті ж дії, то відношення маси алюмінієвого бруска до його об'єму також не буде залежати від розмірів бруска. Ми знову одержимо постійне число, але вже інше, ніж у досліді зі свинцем.
2. Даємо означення густини речовини Фізична величина, що характеризує певну речовину й чисельно дорівнює масі речовини одиничного об'єму, називається густиною речовини. Густина позначається символом р і обчислюється за формулою
m
p = ------- ,
V де V — об'єм, зайнятий речовиною масою m. Густина — це характеристика речовини, що не залежить від маси ре-човини та її об'єму. Якщо збільшити масу речовини, наприклад, у два рази, то об'єм, який вона займе, також зросте у два рази. Із визначення густини речовини дістанемо одиницю густини. Оскільки в СІ одиницею маси є кілограм, а одиницею об'єму — метр кубічний, то одиницею густин'ив СІ буде кілограм на метр кубічний (кг/м3). 1 кг/м3— це густина такої однорідної речовини, маса якої в об'ємі один кубічний метр дорівнює одному кілограму. На практиці також дуже часто застосовують одиницю густини грам на сантиметр кубічний (г/см3). Одиниці густини кілограм на метр кубічний (кг/м3) та грам на санти¬метр кубічний (г/см3) пов'язані між собою співвідношенням:
г 0,001 кг кг 1------ = ----------------------------------------- = 1000 -------
см3 0,01 м х 0,01 м х 0,01 м м3
3. Порівнюємо густини різних речовин Густини різних речовин і матеріалів можуть суттєво відрізнятись одна від одної (рис. 2.10). Розгляньмо кілька прикладів. Густина водню за температури 0 °С та тиску 760 мм рт. ст. становить 0,090 кг/м3 — це означає, що маса водню об'ємом 1 м3 дорівнює 0,090 кг, або 90 г. Густина свинцю становить 11 300 кг/м3. Це означає, що свинець об'ємом 1 м3 має масу 11 300 кг, або 11,3 т. Густина речовини нейтронної зорі сягає 1018 кг/м3. Маса такої речовини об'ємом 1 см3 дорівнює 1 млрд тонн. Далі в таблицях наведено густини деяких речовин. Таблиця густин деяких речовин у твердому стані
Таблиця густин деяких речовин у рідкому стані
![2.таб2.jpg](/images/b/ba/2.%D1%82%D0%B0%D0%B12.jpg)
Таблиця густин деяких речовин у газоподібному стані (за температури 0 °С та тиску 760 мм рт. ст.)
![2.таб3.jpg](/images/5/52/2.%D1%82%D0%B0%D0%B13.jpg)
4. Вчимося обчислювати густину, масу та об'єм фізичного тіла Одним зі способів визначення речовини, з якої складається фізичне тіло, є обчислення його густини, а потім порівняння одержаного значення із даними з таблиці густин. Щоб визначити густину тіла, досить виміряти масу та об'єм цього тіла, а потім знайти відношення маси тіла до його об'єму. Наприклад, якщо брила об'ємом 3 м3 має масу 2700 кг, то очевидно, що густина речовини, з якої вона складається (тобто маса речовини об'ємом 1 м3), дорівнює:
2700 кг кг
= 900 -------
3 м3 м3 За таблицею виявляємо, що брила складається з льоду. У наведених вище прикладах ми розглядали так звані однорідні тіла, тобто тіла, що не мають порожнин і складаються з однієї речовини (льодяна брила, свинцевий та алюмінієвий бруски). У таких випадках густина тіла дорівнює густині речовини, з якої воно складається (густина льодяної брили дорівнює густині льоду). Якщо в тілі є порожнини або воно складається з різних речовин (наприклад, корабель, футбольний м'яч, людина), то говорять про середню густину тіла, що також обчислюється за формулою
m p = ------
V де V — об'єм, зайнятий речовиною масою m.
Середня густина тіла людини, наприклад, становить 1036 кг/м3. m Знаючи густину речовини, з якої складається тіло (або середню густину тіла), і об'єм тіла, можна визначити масу даного тіла без зважування. Справді, якщо р = — , то m = рV . Відповідно, знаючи густину й масу тіла, можна знайти його об єм: V
m
V = ----------
p
ПІДБИВАЄМО ПІДСУМКИ Фізична величина, що характеризує певну речовину й чисельно дорівнює масі речовини одиничного об'єму, називається густиною речовини.
Густину речовини та густину тіла можна розрахувати за формулою
m
p = ----------
V
У СІ густина вимірюється в кілограмах на метр кубічний (кг/м3). Часто також використовують одиницю густини грам на сантиметр кубічний (г/см3). Ці одиниці пов'язані між собою співвідношенням: 1 Знаючи масу тіла та його густину, можна знайти об'єм тіла: V -: — . Від- повідно, за відомими об ємом тіла та його густиною можна знайти масу тіла: т = рУ . Контрольні запитання 1. Чи залежить відношення маси речовини до об'єму, який займає ця речовина, від її маси? від об'єму? від роду речовини? 2. Що назива¬ють густиною речовини? 3. Густина платини дорівнює 21 500 кг/м3. Що це означає? 4. Що потрібно зробити, щоб визначити густину речовини? 5. Які одиниці густини ви знаєте? б. Як подати густи¬ну в грамах на сантиметр кубічний (г/см3), якщо її дано в кілограмах на метр кубічний (кг/м3)? *7. Як обчислити масу тіла за його густи¬ною та об'ємом? 8. Як визначити об'єм тіла, знаючи його густину та масу? Фізика та техніка в Україні Донецький фізико-технічний інститут НАН України У 60-ті роки минулого століття у Донбасі — важливому промисловому регіоні України — ви-никла нагальна потреба в організації наукових досліджень, максимально зорієнтованих на за-доволення потреб регіону. Для цього в 1965 році й було створено Донецький науковий центр Ака¬демії наук УРСР, одним із ключових інститутів якого став Донецький фізико-технічний інститут (ДонФТІ). Результати досліджень працівників інституту здобули визнання наукової громадськості України та інших держав. ДонФТІ підтримує ши¬рокі науково-виробничі зв'язки з десятками зарубіжних інститутів і промислових підпри¬ємств Швейцарії, США, Німеччини, Іспанії.
Вправи
Знайдіть у таблиці значення густини повітря та густини свинцю. Що вони означають? Які величини ми насправді порівнюємо, коли говоримо: «легкий, мов повітря», «важкий, як свинець»? У якому випадку маси тіл однакового об'єму будуть рівними? Одна з двох однакових посудин наповнена ме-дом, друга — олією. Маса якої рідини більша і в скільки разів? Два кубики — з оргскла та дуба — мають од-накову масу. Об'єм якого кубика є меншим і в скільки разів? 5. У циліндрі під поршнем міститься кисень (рисунок а). Поршень починають просувати в циліндр (рисунок б). Як при цьому змінюють¬ся: а) маса газу; б) об'єм газу; в) густина газу? ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
Гема, Визначення густини твердого тіла й рі-дини. Мета: визначити густину твердих тіл і ріди¬ни. іаднання: терези з важками; мірний циліндр; лінійка; досліджувані тверді тіла (дерев'яний брусок і металевий циліндр із нит¬кою); склянка з досліджуваною рідиною. ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ Готування до експерименту Перш ніж розпочинати вимірювання, згадайте: а) формулу, за якою обчислюють густину; б) за допомогою яких приладів можна визначити об'єм твердого тіла; в) як визначають ціну поділки шкали вимірювального приладу; г) як правильно знімати показання мірного циліндра; д) правила роботи з важільними терезами; є) яких запобіжних заходів необхідно дотримуватися під час роботи з мір-ним циліндром. Визначте й запишіть ціну поділки шкали лінійки та ціну поділки шкали мірного циліндра.
Експеримент Результати вимірювань і обчислень слід одразу заносити до таблиці! Визначте об'єм бруска за допомогою лінійки. Виміряйте масу бруска за допомогою терезів. 3. Обчисліть густину речовини, з якої виготовлено брусок. Визначте об'єм металевого тіла за допомогою мірного циліндра. Виміряйте масу металевого тіла за допомогою терезів. 6. Обчисліть густину металу, з якого виготовлено тіло. 7. Виміряйте масу склянки з досліджуваною рідиною. 8. Перелийте рідину в мірний циліндр і визначте її об'єм. Зважте порожню склянку та обчисліть масу досліджуваної рідини. 10. Обчисліть густину досліджуваної рідини.
Аналіз результатів експерименту Користуючись таблицями густин, визначте назву досліджуваної рідини, а також речовини, з яких виготовлені досліджувані тіла. Зробіть висновок, у якому не забудьте зазначити чинники, що могли вплинути на точність результатів. Додаткове завдання Визначте об'єм власного тіла, знаючи його сере-дню густину, зазначену в § 10. Запропонуйте способи — теоретичний та ек-спериментальний, — скориставшись якими, можна знайти масу води, що виллється з від-ливної посудини (див. рисунок), якщо в неї повільно занурити пластиліновий кубик зі стороною 3 см.
Планування з фізики, підручники та книги онлайн, курси та завдання з фізики 7 класу
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум
|