Нягт нь нэгж эзэлхүүн дэх бодисын масстай тэнцүү байна. Шийдэл бүхий нягтрал, масс, эзэлхүүний асуудлууд

Ижил эзэлхүүнтэй өөр өөр бодисоор хийсэн бие нь өөр өөр масстай байдаг. Жишээлбэл, 1 м3 эзэлхүүнтэй төмөр 7800 кг жинтэй, ижил эзэлхүүнтэй хар тугалга 13000 кг жинтэй.

Нэгж эзэлхүүн дэх бодисын массыг харуулсан физик хэмжигдэхүүнийг (жишээлбэл, нэг шоо метр эсвэл нэг шоо сантиметрээр) гэж нэрлэдэг. нягтралбодисууд.

Өгөгдсөн бодисын нягтыг хэрхэн олохыг мэдэхийн тулд дараах жишээг авч үзье. 2 м 3 эзэлхүүнтэй мөсөн бүрхүүл нь 1800 кг жинтэй болохыг мэддэг. Дараа нь 1 м 3 мөс 2 дахин бага масстай болно. 1800 кг-ыг 2 м 3-т хуваахад бид 900 кг / м 3 болно. Энэ бол мөсний нягтрал юм.

Тэгэхээр, Бодисын нягтыг тодорхойлохын тулд биеийн массыг эзлэхүүнээр нь хуваах хэрэгтэй: Энэ илэрхийлэлд орсон хэмжигдэхүүнүүдийг үсгээр тэмдэглэе.

м- биеийн жин, В- биеийн хэмжээ, ρ - биеийн нягтрал ( ρ -Грек үсэг "rho").

Дараа нь нягтыг тооцоолох томъёог дараах байдлаар бичиж болно: SI нягтын нэгж нь шоо метр тутамд килограмм(1 кг/м3). Практикт бодисын нягтыг мөн шоо см тутамд граммаар (г/см3) илэрхийлдэг. Эдгээр нэгжүүдийн хоорондын холбоог тогтоохын тулд бид үүнийг анхаарч үздэг

1 г = 0.001 кг, 1 см 3 = 0.000001 м 3.

Тийм ч учраас Хатуу, шингэн, хийн төлөвт ижил бодисын нягтрал өөр байна. Жишээлбэл, усны нягт 1000 кг / м3, мөсний нягт 900 кг / м3, усны уур (0 0 С ба хэвийн атмосферийн даралт) 0.59 кг / м3 байна.

Хүснэгт 3

Зарим хатуу бодисын нягт

Хүснэгт 4

Зарим шингэний нягт

Хүснэгт 5

Зарим хийн нягт

(Хүснэгт 3-5-д заасан биетүүдийн нягтыг хэвийн атмосферийн даралт, хийн хувьд 0 0С, шингэн ба хатуу бодисын хувьд 20 0С температурт тооцсон болно.)

1. Нягтрал юуг харуулж байна вэ? 2. Биеийн масс, түүний эзэлхүүнийг мэдэж, бодисын нягтыг тодорхойлохын тулд юу хийх шаардлагатай вэ? 3. Та нягтын ямар нэгжийг мэдэх вэ? Тэд бие биетэйгээ хэрхэн холбогддог вэ? 4. Гурван шоо - гантиг, мөс, гуулиар хийсэн - ижил эзэлхүүнтэй. Аль нь хамгийн их масстай, аль нь хамгийн бага жинтэй вэ? 5. Хоёр шоо - алт, мөнгөөр ​​хийсэн - ижил масстай. Аль нь илүү том хэмжээтэй вэ? 6. Зураг 22-т үзүүлсэн цилиндрийн аль нь илүү нягтралтай вэ? 7. 23-р зурагт үзүүлсэн бие тус бүрийн масс 1 тонн бөгөөд тэдгээрийн аль нь бага нягттай вэ?

Хүчтэй хүн ч үүнийг өргөж чадахгүй. Загас агнуурын зориулалттай хар тугалга живэгчийг хүүхэд хүртэл амархан өргөж чаддаг. Дээрх илэрхийллүүд буруу болж таарч байна? Дүгнэлт гаргахыг хүлээнэ үү - үүнийг олж мэдье.

1. Бид зарим хэмжилт хийж, тооцоо хийдэг

Зураг дээр. 2.8 та хоёр баарыг харж байна, хоёр баар нь ижил бодисоор хийгдсэн - хар тугалга, гэхдээ өөр өөр хэмжээтэй байна. Бидний даалгавар бол блок бүрийн массын эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцааг олох явдал юм.

Цагаан будаа. 2. 8. Өөр өөр эзэлхүүнтэй хоёр тугалган баар

Цагаан будаа. 2.5 Янз бүрийн эзэлхүүнтэй тугалган баарны массыг хэмжих

Эхлээд баарны урт, өргөн, өндрийг хэмжиж, тэдгээрийн эзлэхүүнийг тооцоолно. (Хэрэв та хэмжилтийг зөв хийж, тооцоололд алдаа гаргаагүй бол дараах үр дүнг авах болно: жижиг баарны эзэлхүүн 4 см 3, том баарны хэмжээ 10 см 3 байна.)

Баарны эзэлхүүнийг тодорхойлсны дараа бид жинлэнэ. Бид жингийн зүүн хайруулын тавган дээр баарны нэгийг, баруун хайруулын тавган дээр жинг байрлуулна (Зураг 2.9). Жинлүүр тэнцвэртэй байна, таны даалгавар бол жингийн массыг тоолох явдал юм.

Бидний хийх ёстой зүйл бол баар бүрийн массын эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцааг олох, өөрөөр хэлбэл 1 см 3 эзэлхүүнтэй хар тугалганы масс нь жижиг болон том баарны хувьд ямар хэмжээтэй тэнцүү болохыг тооцоолох явдал юм. Мэдээжийн хэрэг, хэрэв жижиг баарны масс 45.2 г бөгөөд 4 см3 эзэлхүүнтэй бол энэ баарны 1 см3 эзэлхүүнтэй хар тугалганы масс 45.2: 4 = 11.3 (г) байна. Илүү том блокийн хувьд ижил төстэй тооцооллыг хийснээр бид 113: 10 = 11.3 (g) авна. Тиймээс, хар тугалганы баарны массын эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцаа (нэгж эзэлхүүн дэх хар тугалганы масс) нь том ба жижиг баарны хувьд ижил байна.

Хэрэв бид одоо өөр бодисоор хийсэн баарыг (жишээлбэл, хөнгөн цагаан) аваад ижил алхамуудыг давтах юм бол хөнгөн цагаан баарны массын эзэлхүүний харьцаа нь баарны хэмжээнээс хамаарахгүй. Бид дахин тогтмол тоо авах болно, гэхдээ энэ удаад хар тугалгатай туршилтаас ялгаатай байх болно.

2. Бид бодисын нягтын тодорхойлолтыг өгдөг

Тухайн бодисыг тодорхойлдог, нэгж эзэлхүүнтэй бодисын масстай тоогоор тэнцүү физик хэмжигдэхүүнийг бодисын нягт гэж нэрлэдэг.

Нягтыг p тэмдгээр тэмдэглэж, томъёогоор тооцоолно

Энд V нь m масстай бодис эзэлдэг эзэлхүүн юм.

Цагаан будаа. 2.10. Нягт нь нэгж эзэлхүүний масстай тоогоор тэнцүү байна. Зураг дээр 1 см 3 бодисын массыг харуулав

Нягт нь тухайн бодисын масс, эзэлхүүнээс хамаардаггүй бодисын шинж чанар юм. Хэрэв та бодисын массыг, жишээлбэл, хоёр дахин нэмэгдүүлбэл түүний эзлэх хэмжээ хоёр дахин нэмэгдэх болно*.

Бодисын нягтын тодорхойлолтоос бид нягтын нэгжийг олж авдаг. SI-ийн массын нэгж нь килограмм, эзэлхүүний нэгж нь куб метр тул SI нягтын нэгж нь нэг шоо метр дэх килограмм (кг/м3) юм.

1 кг / м3 нь нэг шоо метр эзэлхүүн дэх масс нь нэг килограммтай тэнцэх ийм нэгэн төрлийн бодисын нягт юм.

Практикт нэг шоо см-ийн нягтын грамм (г/см3) нэгжийг маш олон удаа ашигладаг.

Нэг шоо метр дэх килограмм (кг/м3) нягтын нэгж ба шоо см тутамд грамм (г/см3) нь дараахь хамаарлаар холбогдоно.

3. Янз бүрийн бодисын нягтыг харьцуул

Өөр өөр бодис, материалын нягт нь бие биенээсээ ихээхэн ялгаатай байж болно (Зураг 2.10). Хэд хэдэн жишээг харцгаая. 0 С-ийн температур ба 760 мм м.у.б даралттай устөрөгчийн нягт. Урлаг. 0.090 кг/м 3 - энэ нь 1 м 3 эзэлхүүнтэй устөрөгчийн масс 0.090 кг буюу 90 г хар тугалганы нягт 11,300 кг / м 3 байна гэсэн үг юм. Энэ нь 1 м 3 эзэлхүүнтэй хар тугалга нь 11,300 кг жинтэй буюу 11,3 тонн нейтрон одны бодисын нягт нь 1018 кг / м 3 хүрдэг гэсэн үг юм. 1 см 3 эзэлхүүнтэй ийм бодисын масс нь 1 тэрбум тоннтой тэнцэнэ. Доорх хүснэгтэд зарим бодисын нягтыг харуулав.

Гэсэн хэдий ч температур, бодисын нэгдлийн төлөв өөрчлөгдвөл нягтрал ихээхэн өөрчлөгддөг. Бодисын нягтын өөрчлөлтийн шалтгаантай бид дараа нь танилцах болно.

Хатуу төлөвт байгаа зарим бодисын нягтын хүснэгт

Шингэн төлөвт байгаа зарим бодисын нягтын хүснэгт

Хийн төлөвт байгаа зарим бодисын нягтын хүснэгт

(ойролцоогоор С-ийн температурт, 760 мм м.у.б даралттай. Урлаг.)

4. Физик биеийн нягт, масс, эзэлхүүнийг тооцоолж сурах

Практикт тодорхой бие махбодь ямар бодисоос бүрддэгийг тодорхойлох шаардлагатай байдаг. Үүнийг хийхийн тулд та энэ аргыг ашиглаж болно. Нэгдүгээрт, энэ биеийн нягтыг тооцоол, өөрөөр хэлбэл биеийн массыг эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцааг ол. Дараа нь нягтын хүснэгтийн өгөгдлийг ашиглан олсон нягтын утга нь аль бодистой тохирч байгааг олж мэдээрэй.

Жишээлбэл, 3 м 3 эзэлхүүнтэй блок нь 2700 кг масстай бол блокийн нягт нь дараахь хэмжээтэй тэнцүү байх нь тодорхой байна.

Хүснэгтээс харахад блок нь мөсөөс бүрддэг болохыг олж мэдэв.

Дээр өгөгдсөн жишээн дээр бид нэгэн төрлийн биет гэж нэрлэгддэг, өөрөөр хэлбэл хоосон зайгүй, нэг бодисоос (мөсний блок, хар тугалга, хөнгөн цагаан баар) бүрддэг биетүүдийг авч үзсэн. Ийм тохиолдолд биеийн нягт нь түүний бүрдэх бодисын нягттай тэнцүү байна (мөсний блокийн нягт = мөсний нягт).

Хэрэв биед хоосон зай байгаа эсвэл янз бүрийн бодисоор хийгдсэн бол (жишээлбэл, хөлөг онгоц, хөл бөмбөгийн бөмбөг, хүн) биеийн дундаж нягтын тухай ярьдаг бөгөөд үүнийг томъёогоор тооцдог.

Энд V нь m масстай биеийн эзэлхүүн юм.

Хүний биеийн дундаж нягт нь жишээлбэл, 1036 кг / м3 байна. Биеийн үүссэн бодисын нягтрал (эсвэл биеийн дундаж нягтрал) болон биеийн эзэлхүүнийг мэдсэнээр тухайн биеийн жинг жинлэхгүйгээр тодорхойлж болно. Үнэн хэрэгтээ, хэрэв p = m/V бол m = pV болно. Үүний дагуу биеийн нягтрал ба массыг мэдсэнээр та түүний эзлэхүүнийг олж болно.

• Үүнийг нэгтгэн дүгнэе

Тухайн бодисыг тодорхойлдог, нэгж эзэлхүүнтэй бодисын масстай тоогоор тэнцүү физик хэмжигдэхүүнийг бодисын нягт гэж нэрлэдэг.

Бодисын нягт ба биеийн нягтыг томъёогоор тооцоолж болно

SI-д нягтыг нэг шоо метр тутамд килограммаар (кг/м3) хэмждэг. Нэг шоо см-ийн нягтын грамм (г/см3) нэгжийг мөн ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр нэгжүүд нь харилцан хамаарлаар холбогддог:

Биеийн масс ба түүний нягтыг мэдсэнээр биеийн эзэлхүүнийг олж болно: . Үүний дагуу биеийн мэдэгдэж буй эзэлхүүн ба түүний нягтралаас биеийн массыг олж болно: m = pV.

• Хяналтын асуултууд

1. Бодисын массын эзлэхүүнтэй харьцуулсан харьцаа нь түүний массаас хамаарах уу? эзлэхүүнээс? бодисын төрлөөс?

2. Бодисын нягтыг юу гэж нэрлэдэг вэ?

3. Цагаан алтны нягт нь 21500 кг/м3. Энэ юу гэсэн үг вэ?

4. Бодисын нягтыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

5. Та нягтын ямар нэгжийг мэдэх вэ?

6. Нэг шоо метр (кг/м3)-д килограммаар өгсөн нягтралыг граммаар (г/см3) хэрхэн илэрхийлэх вэ?

7. Биеийн массыг нягт ба эзэлхүүнээр нь хэрхэн тооцох вэ?

8. Биеийн нягт, массыг мэдэж, эзлэхүүнийг хэрхэн тодорхойлох вэ?

• Украин дахь физик, технологи

Украины Донецкийн физик, технологийн дээд сургууль

Өнгөрсөн зууны 60-аад онд Украины хамгийн чухал аж үйлдвэрийн бүс болох Донбасст бүс нутгийн хэрэгцээг хангахад чиглэсэн шинжлэх ухааны судалгааг яаралтай зохион байгуулах шаардлагатай байв. Энэ зорилгоор 1965 онд Украины ЗХУ-ын Шинжлэх ухааны академийн Донецкийн шинжлэх ухааны төв байгуулагдсан бөгөөд түүний гол төвүүдийн нэг нь Донецкийн Физик, технологийн хүрээлэн (ДонФТИ) байв. Тус хүрээлэнгийн ажилтнуудын судалгааны үр дүнг Украины шинжлэх ухааны нийгэмлэг болон гадаадын олон эрдэмтэд хүлээн зөвшөөрсөн. DonFTI нь Швейцарь, АНУ, Герман, Испани зэрэг гадаадын олон арван институт, аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдтэй шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэлийн өргөн харилцаатай байдаг.

• Дасгал

1. Хүснэгтээс агаарын нягт ба хар тугалганы нягтын утгыг ол. Тэд юу гэсэн үг вэ? "Агаар шиг хөнгөн", "хар тугалга шиг хүнд" гэж хэлэхэд бид ямар хэмжигдэхүүнийг харьцуулж байна вэ?

§ 9. Бодисын нягт гэж юу вэ?

Хар тугалга шиг хүнд эсвэл өд шиг хөнгөн гэж хэлэхэд тэд юу гэсэн үг вэ? Хар тугалганы ширхэг хөнгөн байх нь тодорхой, тэр үед уулын хөвсгөр нь хангалттай хэмжээний масстай байх болно. Ийм харьцуулалтыг ашигладаг хүмүүс нь биеийн массыг биш харин бусад шинж чанарыг илэрхийлдэг.

Амьдралд ихэвчлэн ижил эзэлхүүнтэй боловч өөр өөр масстай биеийг олж болно. Жишээлбэл, улаан лооль, жижиг бөмбөг. Мөн дэлгүүрт ижил масстай боловч эзэлхүүнээрээ ялгаатай, жишээлбэл, цөцгийн тос, эрдэнэ шишийн савх зэрэг олон төрлийн бараа байдаг. Үүнээс үзэхэд ижил масстай бие нь өөр өөр эзэлхүүнтэй байж болох ба ижил эзэлхүүнтэй бие нь өөр өөр масстай байж болно. Энэ нь эдгээр хоёр шинж чанарыг холбосон тодорхой физик хэмжигдэхүүн байдаг гэсэн үг юм. Энэ хэмжээг дуудсан нягтрал (Грек цагаан толгойн үсгээр тэмдэглэсэн ρ - rho).

Нягт гэдэг нь бодисын 1 см3 масстай тоогоор тэнцүү физик хэмжигдэхүүн юм. Нягтын нэгж кг/м3 эсвэл г/см3.Тиймээс бодисын нягт нь тогтмол нөхцөлд өөрчлөгддөггүй бөгөөд биеийн эзэлхүүнээс хамаардаггүй.

Бодисын нягтыг тодорхойлох хэд хэдэн арга байдаг. Эдгээр аргуудын нэг нь эзлэхүүнийг жинлэж, хэмжих замаар бодисын массыг тодорхойлох явдал юм. Хүлээн авсан утгыг ашиглан биеийн массыг эзлэхүүнээр нь хуваах замаар нягтыг тооцоолж болно.

Биеийн жин Т

Нягт = ----- эсвэл ρ = --

Биеийн хэмжээ В

Бодисын нягтыг үргэлж тооцоолох шаардлагагүй. Тиймээс шингэний нягтыг хэмжих төхөөрөмж байдаг - гидрометр. Энэ нь шингэний нягтралаас хамааран гидрометрийг өөр өөр гүнд дүрнэ.

Бодисын нягтрал, биеийн эзэлхүүнийг мэдсэнээр та биеийн массыг тооцоолж, масштабгүйгээр хийж болно. t = V* ρ

Бодисын нягт ба биеийн массыг мэддэг тул түүний эзлэхүүнийг тооцоолоход хялбар байдаг.

V=м/ρ

Судалж буй биеийн хэлбэр нь нарийн төвөгтэй, жишээлбэл, эмгэн хумс эсвэл ашигт малтмалын хэлтэрхий байвал энэ нь маш тохиромжтой.

Жаахан түүх.МЭӨ 250 жилийн тэртээ Херон хаанд зориулж шижир алтаар урладаггүй титэм урласан Сиракузын үнэт эдлэлийн эрийг алдарт Архимед ийм маягаар худал хуурмагаар баривчилжээ. Титмийн материалын нягт нь алтны нягтаас бага болсон. Титэмний хэлбэр нь үнэхээр нарийн төвөгтэй байсан тул үнэт эдлэлчин илчлэлтийн талаар ямар ч ойлголтгүй байв.

Төрөл бүрийн бодисын нягтыг тодорхойлж, тусгай хүснэгтэд оруулна. Та 22-р хуудасны ажлын дэвтэрт ийм хүснэгт бий.

Семинарын дэвтэрт өгсөн хүснэгтээс харахад хийн төлөвт байгаа бодисууд хамгийн бага нягтралтай байдаг; хамгийн том нь - хатуу төлөвт байгаа бодисууд. Үүнийг хийн молекулууд бие биенээсээ хол, хатуу биет дэх молекулууд ойрхон байдагтай холбон тайлбарладаг. Тиймээс бодисын нягт нь молекулууд хэр ойрхон эсвэл хол байхаас хамаарна. Мөн өөр өөр бодисын молекулууд нь масс болон хэмжээгээрээ ялгаатай байдаг.

Өөр өөр бодисууд нь өөр өөр нягттай байдаг бөгөөд энэ нь молекулуудын масс, хэмжээ, түүнчлэн тэдгээрийн харьцангуй байрлалаас хамаардаг. Бодисын масс, биеийн эзэлхүүнийг мэдэх замаар түүний нягтыг тооцоолж болно. Шингэний нягтыг хэмжихийн тулд гидрометр гэж нэрлэгддэг төхөөрөмж байдаг бөгөөд янз бүрийн бодисын нягтыг тодорхойлох тусгай хүснэгтүүдийг эмхэтгэсэн.

Гидрометр * Бодисын нягт

Мэдлэгээ шалгаарай

1. Ямар физик хэмжигдэхүүнийг бодисын нягт гэж нэрлэдэг вэ?

2. Бодисын нягтыг тооцоолохын тулд ямар хэмжигдэхүүнийг мэдэх шаардлагатай вэ?

3. Шингэний нягтыг ямар төхөөрөмж тодорхойлох вэ? Энэ нь яаж баригдсан бэ?

4. Бодисын нягтын хүснэгтийг ашиглан нягтыг тодорхойлно уу: хөнгөн цагаан, нэрмэл ус, зөгийн бал.

5. Бодисын нягтын хүснэгтийг ашиглан нэрлэ:

a) хамгийн их нягтралтай бодис;

б) хамгийн бага нягтралтай;

в) нэрмэл уснаас их нягттай.

б. Байгальд янз бүрийн нягтралтай бодисууд ихэвчлэн харилцан үйлчилдэг. Бодисын нягтын хүснэгтийг ашиглан шалтгааныг тайлбарла.

а) мөс нь үргэлж усны гадаргуу дээр байрладаг;

б) шалбаагны гадаргуу дээр бензиний хальс хөвөх;

в) хүн далайн усанд сэлэх нь цэнгэг уснаас илүү хялбар байдаг уу?

Дэлхий дээрх бусад бодисуудын дотроос хий нь хамгийн бага нягттай байдаг. Шингэн нь дүрмээр бол тэдгээртэй харьцуулахад өндөр нягтралтай байдаг бөгөөд энэ үзүүлэлтийн хамгийн их утгыг хатуу биетүүдээс олж болно. Жишээлбэл, осми нь хамгийн нягт металл гэж тооцогддог.

Нягтын хэмжилт

Гэсэн хэдий ч нягтыг хэмжих шаардлагатай бодисын маш бага хэмжээтэй тохиолдолд куб см тутамд граммаар илэрхийлсэн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн нэгжийн деривативыг ашиглана. Энэ нэгжийг товчилсон хэлбэрээр ихэвчлэн г/см³ гэж тэмдэглэдэг.

Түүнээс гадна янз бүрийн бодисын нягтрал нь температураас хамааран өөрчлөгдөх хандлагатай байдаг: ихэнх тохиолдолд температур буурах нь бодисын нягтрал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Жишээлбэл, +20 хэмийн температурт энгийн агаарын нягт нь 1.20 кг / м³-тэй тэнцүү байдаг бол температур 0 ° C хүртэл буурахад нягт нь 1.29 кг / м³ болж өсөх ба цаашид буурч байна. -50°С агаарын нягт 1.58 кг/м3 хүрнэ. Үүний зэрэгцээ зарим бодисууд нь энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл юм, учир нь тэдгээрийн нягтралын өөрчлөлт нь тогтоосон хэв маягийг дагаж мөрддөггүй: үүнд жишээлбэл, ус орно.

Бодисын нягтыг хэмжихийн тулд янз бүрийн физик хэрэгслийг ашигладаг. Жишээлбэл, та шингэний нягтыг гидрометрээр хэмжиж, хатуу эсвэл хийн бодисын нягтыг тодорхойлохын тулд пикнометр ашиглаж болно.

Жинлүүр дээр ижил эзэлхүүнтэй төмөр, хөнгөн цагаан цилиндрийг байрлуулцгаая (Зураг 122). Жингийн тэнцвэр алдагдсан. Яагаад?

Цагаан будаа. 122

Лабораторийн ажилд та жингийн жинг биеийн жинтэй харьцуулах замаар биеийн жинг хэмжсэн. Жинлүүр тэнцвэрт байдалд байх үед эдгээр массууд тэнцүү байв. Тэнцвэргүй байдал гэдэг нь биеийн масс ижил биш байна гэсэн үг юм. Төмрийн цилиндрийн масс нь хөнгөн цагаан цилиндрийн массаас их байна. Гэхдээ цилиндрийн эзэлхүүн тэнцүү байна. Энэ нь нэгж эзэлхүүнтэй (1 см3 эсвэл 1 м3) төмрийн масс нь хөнгөн цагаанаас их байна гэсэн үг юм.

Нэгж эзэлхүүнд агуулагдах бодисын массыг тухайн бодисын нягт гэж нэрлэдэг. Нягтыг олохын тулд бодисын массыг эзлэхүүнээр нь хуваах хэрэгтэй. Нягтыг Грекийн ρ (rho) үсгээр тэмдэглэнэ. Дараа нь

нягтрал = масс/эзэлхүүн

ρ = м/В.

SI нягтын нэгж нь 1 кг / м3 байна. Төрөл бүрийн бодисын нягтыг туршилтаар тодорхойлж, 1-р хүснэгтэд үзүүлэв. Зураг 123-т V = 1 м 3 эзэлхүүнтэй таны мэддэг бодисын массыг харуулав.

Цагаан будаа. 123

Хатуу, шингэн, хийн нягт
(хэвийн атмосферийн даралттай үед)

Усны нягт ρ = 1000 кг/м3 гэдгийг бид хэрхэн ойлгох вэ? Энэ асуултын хариулт нь томъёоноос гардаг. V = 1 м 3 эзэлхүүн дэх усны масс нь м = 1000 кг-тай тэнцүү байна.

Нягтын томъёоноос бодисын масс

m = ρV.

Ижил эзэлхүүнтэй хоёр биетээс илүү их нягттай бие нь илүү их масстай байдаг.

Төмрийн ρ l = 7800 кг / м 3 ба хөнгөн цагааны ρ al = 2700 кг / м 3 нягтыг харьцуулж үзвэл яагаад туршилтаар (122-р зургийг үз) төмрийн цилиндрийн масс массаас их болсныг бид ойлгож байна. ижил эзэлхүүнтэй хөнгөн цагаан цилиндрийн .

Хэрэв биеийн эзэлхүүнийг см 3-аар хэмждэг бол биеийн жинг тодорхойлохын тулд г/см3-ээр илэрхийлсэн ρ нягтын утгыг ашиглахад тохиромжтой.

Бодисын нягтын томъёо ρ = m/V нь нэгэн төрлийн биетүүдэд, өөрөөр хэлбэл нэг бодисоос бүрдэх биетүүдэд ашиглагддаг. Эдгээр нь агаарын хөндийгүй эсвэл бусад бодисын хольцгүй бие юм. Бодисын цэвэр байдлыг хэмжсэн нягтралаар үнэлдэг. Жишээлбэл, алтан гулдмай дотор ямар нэгэн хямд металл нэмсэн байдаг уу?

Бодоод хариул

1. Төмөр цилиндрийн оронд ижил эзэлхүүнтэй модон цилиндрийг аяга дээр байрлуулсан бол жингийн тэнцвэр хэрхэн өөрчлөгдөх вэ (122-р зургийг үз).
2. Нягтрал гэж юу вэ?
3. Бодисын нягт нь түүний эзэлхүүнээс хамаардаг уу? Олон түмнээс үү?
4. Нягтыг ямар нэгжээр хэмждэг вэ?
5. Нягтын нэгж г/см3-аас кг/м3 нягтын нэгж рүү хэрхэн шилжих вэ?

Мэдэх нь сонирхолтой!

Дүрмээр бол хатуу төлөвт байгаа бодис нь шингэн төлөвөөс илүү нягттай байдаг. Энэ дүрэмд үл хамаарах зүйл бол H 2 O молекулуудаас бүрдэх мөс ба ус юм. Мөсний нягт нь ρ = 900 кг / м 3, усны нягт уу? = 1000 кг/м3. Мөсний нягт нь усны нягтралаас бага байдаг бөгөөд энэ нь шингэн төлөвт (ус) бодвол бодисын хатуу төлөвт (мөс) молекулуудын нягтрал багатай (өөрөөр хэлбэл тэдгээрийн хоорондох зай их) байгааг харуулж байна. Ирээдүйд та усны шинж чанарын бусад маш сонирхолтой гажигтай (хэвийн бус) тулгарах болно.

Дэлхийн дундаж нягт нь ойролцоогоор 5.5 г/см3 байна. Энэ болон шинжлэх ухаанд мэдэгдэж буй бусад баримтууд нь дэлхийн бүтцийн талаар зарим дүгнэлт гаргах боломжийг бидэнд олгосон. Дэлхийн царцдасын дундаж зузаан 33 км орчим байдаг. Дэлхийн царцдас нь үндсэндээ хөрс, чулуулагаас бүрддэг. Дэлхийн царцдасын дундаж нягт нь 2.7 г/см3, газрын царцдасын шууд доор байрлах чулуулгийн нягт нь 3.3 г/см3 байна. Гэхдээ эдгээр хоёр утга нь 5.5 г/см3-аас бага буюу дэлхийн дундаж нягтралаас бага байна. Үүнээс үзэхэд дэлхийн гүнд байрлах бодисын нягт нь дэлхийн дундаж нягтралаас их байна. Эрдэмтэд дэлхийн төвд бодисын нягтрал 11.5 г / см 3 хүрдэг, өөрөөр хэлбэл хар тугалганы нягттай ойртдог гэж эрдэмтэд санал болгож байна.

Хүний биеийн эд эсийн дундаж нягт 1036 кг / м3, цусны нягт (t = 20 ° C-д) 1050 кг / м3 байна.

Балса мод нь модны нягтрал багатай (үйсэнээс 2 дахин бага). Түүгээр сал, аврах бүс хийдэг. Кубад Эшиномена өргөст үстэй мод ургадаг бөгөөд модны нягт нь усны нягтаас 25 дахин бага, өөрөөр хэлбэл ρ = 0.04 г / см 3 байна. Могойн мод нь маш өндөр модны нягтралтай байдаг. Мод чулуу шиг усанд живдэг.

Гэртээ өөрөө хий

Савангийн нягтыг хэмжинэ. Үүнийг хийхийн тулд тэгш өнцөгт хэлбэртэй саван ашиглана. Өөрийн хэмжсэн нягтралыг ангийнханынхаа олж авсан утгатай харьцуул. Үүссэн нягтын утгууд тэнцүү байна уу? Яагаад?

Мэдэх сонирхолтой

Эртний Грекийн нэрт эрдэмтэн Архимед (Зураг 124) амьдралынхаа туршид түүний тухай домог бий болсон бөгөөд үүний шалтгаан нь түүний орчин үеийн хүмүүсийг гайхшруулсан шинэ бүтээлүүд байв. Домогуудын нэг нь Сиракузын хаан II Херон сэтгэгчээс титэм нь цэвэр алтаар хийгдсэн эсэх, эсвэл үнэт эдлэлийн эзэн түүнд их хэмжээний мөнгө холилдсон эсэхийг тодорхойлохыг хүссэн гэж ярьдаг. Мэдээжийн хэрэг, титэм бүрэн бүтэн хэвээр байх ёстой. Архимед титмийн массыг тодорхойлоход хэцүү байсангүй. Цутгасан металлын нягтыг тооцоолох, цэвэр алт эсэхийг тодорхойлохын тулд титмийн эзэлхүүнийг нарийн хэмжих нь илүү хэцүү байв. Хэцүү нь буруу хэлбэртэй байсан!

Цагаан будаа. 124

Нэгэн өдөр Архимед титмийн тухай бодолд автан усанд орж байхдаа нэгэн гайхалтай санаа төржээ. Титэмний эзэлхүүнийг түүгээр нүүлгэсэн усны хэмжээг хэмжих замаар тодорхойлж болно (та жигд бус хэлбэртэй биеийн эзэлхүүнийг хэмжих энэ аргыг мэддэг). Титэмний эзэлхүүн ба түүний массыг тодорхойлсны дараа Архимед үнэт эдлэлийн титэм хийсэн бодисын нягтыг тооцоолжээ.

Домогт өгүүлснээр титмийн бодисын нягтрал нь цэвэр алтны нягтаас бага болж, шударга бус үнэт эдлэлчин хууран мэхлэлтэнд баригджээ.

Дасгал

1. Зэсийн нягт ρ м = 8.9 г/см 3, хөнгөн цагааны нягт нь ρ al = 2700 кг/м 3 байна. Аль бодис нь хэдэн удаа илүү нягтралтай вэ?
2. V = 3.0 м 3 эзэлхүүнтэй бетонон хавтангийн массыг тодорхойлно.
3. V = 10 см 3 эзэлхүүнтэй бөмбөгний масс m = 71 г бол ямар бодисоос бүтсэн бэ?
4. Урт a = 1.5 м, өндөр b = 80 см, c = 5.0 мм зузаантай цонхны шилний массыг тодорхойл.
5. Нийт масс N = Дээврийн төмрийн 7 ижил хуудас м = 490 кг. Хуудас бүрийн хэмжээ нь 1 х 1.5 м байна хуудасны зузааныг тодорхойлно.
6. Ган болон хөнгөн цагаан цилиндр нь ижил хөндлөн огтлолын талбай, масстай байдаг. Аль цилиндрийн өндөр, хэр их байдаг вэ?