THE tihedus on suurus, mis seob antud materjali massi ja mahtu.
Selle annab valem: tihedus = pasta või d = m
maht v
Tihedusühik rahvusvahelises süsteemis on kg / m3, kuid igapäevastes arvutustes kasutatakse ka järgmisi ühikuid: g / cm3, g / ml ja g / l.
Seega piisab näiteks vee tiheduse arvutamisel selle asetamisest keeduklaasi ja selle mõõtmisest. Seejärel kaalume selle keeduklaasi veega ja vähendame seda keeduklaasi massi võrra, avastades vee massi. Seejärel jagage see lihtsalt hõivatud helitugevusega.
Tavaliste tahkete ainete, näiteks kuubi puhul on ka massi mõõtmine lihtne, kuna panete selle lihtsalt skaalale. Maht järgib konkreetseid matemaatilisi valemeid, mida tuleb ainult arvutada. Näiteks kuubiku korral korrutage selle kõrgus lihtsalt pikkuse ja laiusega. Seejärel asendasime selle tiheduse valemis.
Kui aga tegemist on ebakorrapäraste tahkete ainetega (millel pole määratletud geomeetrilist kuju), pole nende mahu arvutamiseks matemaatilisi valemeid. Niisiis, tekib küsimus: kuidas arvutada ebakorrapäraste tahkete ainete tihedust?
Kreeka matemaatik Archimedes seisis selle küsimusega silmitsi kolmandal sajandil eKr. Ç. Lugu ütleb, et kuningas käskis tal teada saada, kas tema kroon on tõesti kullast. Archimedes teadis, et piisab võra tiheduse võrdlemisest kulla tihedusega, kuna tihedus on intensiivne omadus, see tähendab, et see ei sõltu proovi kogusest. Näiteks jääkuubiku tihedus on täpselt sama, mis a-ga jäämägi. Kuid probleem oli võra mahu ja sellest tulenevalt ka tiheduse määramine, kuna sellel polnud korrapärast kuju.
Ühel päeval, kui ta vannis duši all käis, märkas Archimedes, et veetase tõuseb. Sel hetkel oli tal geniaalne idee ja ta oli nii elevil, et jooksis paljalt tänavatel ja hüüdis kuulsat sõna:Eureka!
Archimedese ja tema avastuse illustratsioon
Nii avastati Archimedese põhimõte, mida kasutatakse ebaregulaarsete tahkete ainete mahu mõõtmiseks. See põhimõte viitab järgmisele: me mõõdame keeduklaasis teatud koguse vett, lisame seejärel ebakorrapärase tahke aine ja jälgime vee mahu muutust, ja kõik see vee mahu muutus on täpselt tahke aine maht!
Ebakorrapäraste tahkete ainete mahu mõõtmiseks kasutatakse Archimedese põhimõtet
Kui see muutub lihtsamaks, võite selle asemel, et otsida keeduklaasi mõõtmist helitugevuse muutuse kohta, kasutada toru ülevoolu, millel on osa, mis laseb ebaregulaarse objekti lisamisel silindrist välja voolata. Lahkuvett mõõdetakse eraldi.
Ülaloleval joonisel pange tähele, et Archimedes mõõtis riba mahtu kuld puhas, mille mass oli krooniga sama, ja arvutas selle tiheduse (19,3 g / ml või g / cm3) ja tegi sama ka krooniga. Pange tähele, et vee maht ja seega ka võra ja kuldkangi maht ei olnud ühesugused. See tähendas, et tegelikult polnud kroon puhas kuld, see oli tegelikult a sulam.
Isegi tänapäeval kasutatakse seda meetodit selliste väärismaterjalide nagu ehted tuvastamiseks. Kui metallisulamiga valmistatud juveeli tihedus on üle 14 g / ml, näitab see, et see on kuldtükk vähemalt 18 karaati, valmistatud umbes 75% kullast, 13% hõbedast ja 12% vask.
* Autoriõigusega pilt: nefthali / Shutterstock.com.
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-densidade-solidos-irregulares.htm
