- Definicja gęstości
- 4 ćwiczenia gęstości
- Pierwsze ćwiczenie
- Drugie ćwiczenie
- Ćwiczenie trzecie
- Ćwiczenie czwarte
- Bibliografia
Mając rozwiązane ćwiczenia gęstości pozwoli lepiej zrozumieć ten termin i zrozumieć wszelkie konsekwencje, które ma gęstość przy analizie różnych obiektów.
Gęstość to termin szeroko stosowany w fizyce i chemii i odnosi się do relacji między masą ciała a zajmowaną przez nie objętością.
Gęstość jest zwykle oznaczana grecką literą „ρ” (ro) i jest definiowana jako stosunek masy ciała do jego objętości.
Oznacza to, że jednostka masy znajduje się w liczniku, a jednostka objętości w mianowniku.
Dlatego jednostką miary używaną dla tej wielkości skalarnej są kilogramy na metr sześcienny (kg / m³), ale w niektórych publikacjach można ją również znaleźć w gramach na centymetr sześcienny (g / cm³).
Definicja gęstości
Wcześniej mówiono, że gęstość obiektu, oznaczona przez „ρ” (ro), jest ilorazem jego masy „m” i zajmowanej przez niego objętości „V”.
To znaczy: ρ = m / V.
Konsekwencją wynikającą z tej definicji jest to, że dwa obiekty mogą mieć tę samą wagę, ale jeśli mają różne objętości, to będą miały różne gęstości.
W ten sam sposób można wywnioskować, że dwa obiekty mogą mieć tę samą objętość, ale jeśli ich wagi są różne, to ich gęstości będą różne.
Bardzo wyraźnym przykładem takiego wniosku są dwa cylindryczne przedmioty o tej samej objętości, ale jeden przedmiot jest wykonany z korka, a drugi z ołowiu. Różnica między masami obiektów spowoduje, że ich gęstość będzie inna.
4 ćwiczenia gęstości
Pierwsze ćwiczenie
Raquel pracuje w laboratorium, obliczając gęstość określonych obiektów. José przyniósł Raquel przedmiot o masie 330 gramów i pojemności 900 centymetrów sześciennych. Jaka jest gęstość przedmiotu, który José podarował Raquel?
Jak wspomniano wcześniej, jednostką miary gęstości może być również g / cm³. Dlatego nie ma potrzeby dokonywania konwersji jednostek. Stosując poprzednią definicję, otrzymujemy, że gęstość obiektu, który José przyniósł Raquel, wynosi:
ρ = 330g / 900 cm³ = 11g / 30cm³ = 11/30 g / cm³.
Drugie ćwiczenie
Rodolfo i Alberto mają po jednym cylindrze i chcą wiedzieć, który cylinder ma największą gęstość.
Cylinder Rodolfo waży 500 gi ma objętość 1000 cm³, podczas gdy cylinder Alberto waży 1000 gi ma pojemność 2000 cm³. Który cylinder ma największą gęstość?
Niech ρ1 będzie gęstością cylindra Rodolfo, a ρ2 gęstością cylindra Alberto. Korzystając ze wzoru na obliczenie gęstości otrzymujemy:
ρ1 = 500/1000 g / cm³ = 1/2 g / cm³ i ρ2 = 1000/2000 g / cm³ = 1/2 g / cm³.
Dlatego oba cylindry mają tę samą gęstość. Należy zauważyć, że biorąc pod uwagę objętość i wagę, można wywnioskować, że cylinder Alberto jest większy i cięższy niż Rodolfo. Jednak ich gęstości są takie same.
Ćwiczenie trzecie
W konstrukcji konieczne jest zamontowanie zbiornika oleju o wadze 400 kg i pojemności 1600 m³.
Maszyna przemieszczająca zbiornik może przewozić tylko przedmioty o gęstości mniejszej niż 1/3 kg / m³. Czy maszyna będzie w stanie unieść zbiornik oleju?
Stosując definicję gęstości, gęstość zbiornika oleju wynosi:
ρ = 400kg / 1600 m³ = 400/1600 kg / m³ = 1/4 kg / m³.
Ponieważ 1/4 <1/3, stwierdza się, że maszyna będzie w stanie przetransportować zbiornik oleju.
Ćwiczenie czwarte
Jaka jest gęstość drzewa o masie 1200 kg i objętości 900 m³?
W tym ćwiczeniu należy jedynie obliczyć gęstość drzewa, to znaczy:
ρ = 1200kg / 900 m³ = 4/3 kg / m³.
Dlatego gęstość drzewa wynosi 4/3 kilogramów na metr sześcienny.
Bibliografia
- Barragan, A., Cerpa, G., Rodríguez, M. i Núñez, H. (2006). Fizyka w filmach szkolnych. Edukacja Pearson.
- Ford, KW (2016). Podstawy fizyki: rozwiązania ćwiczeń. World Scientific Publishing Company.
- Giancoli, DC (2006). Fizyka: zasady z zastosowaniami. Edukacja Pearson.
- Gómez, AL i Trejo, HN (2006). FIZYKA 1, PODEJŚCIE KONSTRUKTYWISTYCZNE. Edukacja Pearson.
- Serway, RA i Faughn, JS (2001). Fizyczny. Edukacja Pearson.
- Stroud, KA i Booth, DJ (2005). Analiza wektorowa (ilustrowana red.). Industrial Press Inc.
- Wilson, JD i Buffa, AJ (2003). Fizyczny. Edukacja Pearson.