Yoğunluk, birim hacim başına bir maddenin kütlesine eşittir. Yoğunluk, kütle ve hacim problemleri ve çözümleri

Aynı hacimdeki farklı maddelerden yapılmış cisimlerin kütleleri farklıdır. Örneğin 1 m3 hacmindeki demirin kütlesi 7800 kg, aynı hacimdeki kurşunun kütlesi ise 13000 kg'dır.

Bir maddenin birim hacim başına kütlesini (örneğin bir metreküp veya bir santimetreküp cinsinden) gösteren fiziksel miktara denir. yoğunluk maddeler.

Belirli bir maddenin yoğunluğunun nasıl bulunacağını öğrenmek için aşağıdaki örneği inceleyin. Hacmi 2 m3 olan bir buz kütlesinin 1800 kg kütleye sahip olduğu bilinmektedir. O zaman 1 m3 buzun kütlesi 2 kat daha az olacaktır. 1800 kg'ı 2 m3'e bölerek 900 kg/m3 elde ederiz. Bu buzun yoğunluğudur.

Bu yüzden, Bir maddenin yoğunluğunu belirlemek için cismin kütlesini hacmine bölmeniz gerekir.: Bu ifadenin içerdiği büyüklükleri harflerle gösterelim:

M- vücut ağırlığı, V- vücut hacmi, ρ - vücut yoğunluğu ( ρ -Yunanca harf "rho").

O halde yoğunluk hesaplama formülü şu şekilde yazılabilir: SI yoğunluk birimi kilogram bölü metreküp(1 kg/m3). Pratikte bir maddenin yoğunluğu santimetreküp başına gram (g/cm3) cinsinden de ifade edilir. Bu birimler arasındaki bağlantıyı kurmak için şunu dikkate alıyoruz:

1 g = 0,001 kg, 1 cm3 = 0,000001 m3.

Bu yüzden Aynı maddenin katı, sıvı ve gaz halindeki yoğunlukları farklıdır. Örneğin suyun yoğunluğu 1000 kg/m3, buzun yoğunluğu 900 kg/m3 ve su buharının (0 0 C'de ve normal atmosfer basıncında) 0,59 kg/m3'tür.

Tablo 3

Bazı katıların yoğunlukları

Tablo 4

Bazı sıvıların yoğunlukları

Tablo 5

Bazı gazların yoğunlukları

(Tablo 3-5'te belirtilen cisimlerin yoğunlukları normal atmosfer basıncında ve gazlar için 0 0C sıcaklıkta, sıvı ve katılar için 20 0C sıcaklıkta hesaplanmıştır.)

1. Yoğunluk neyi gösterir? 2. Cismin kütlesini ve hacmini bilerek bir maddenin yoğunluğunu belirlemek için ne yapılması gerekir? 3. Hangi yoğunluk birimlerini biliyorsunuz? Birbirleriyle nasıl ilişki kuruyorlar? 4. Mermer, buz ve pirinçten yapılmış üç küpün hacmi aynıdır. Hangisinin kütlesi en fazla, hangisinin en az? 5. Altın ve gümüşten yapılmış iki küpün kütlesi aynıdır. Hangisinin hacmi daha büyük? 6. Şekil 22'de gösterilen silindirlerden hangisinin yoğunluğu daha fazladır? 7. Şekil 23'te gösterilen cisimlerin her birinin kütlesi 1 tondur. Hangisinin yoğunluğu daha azdır?

Güçlü bir adam bile onu kaldıramaz. Bir çocuk bile oltanın kurşun platinini kolaylıkla kaldırabilir. Yukarıdaki ifadelerin yanlış olduğu ortaya çıktı mı? Sonuç çıkarmak için bekleyin - hadi çözelim.

1. Bazı ölçümler alıyoruz ve hesaplamalar yapıyoruz

Şek. 2.8'de iki çubuk görüyorsunuz, her iki çubuk da aynı maddeden yapılmıştır - kurşun, ancak farklı boyutlardadır. Görevimiz her bloğun kütlesinin hacmine oranını bulmaktır.

Pirinç. 2. 8. Farklı hacimlere sahip iki kurşun çubuk

Pirinç. 2.5 Farklı hacimlerdeki kurşun çubukların kütlelerinin ölçülmesi

Öncelikle çubukların uzunluğunu, genişliğini ve yüksekliğini ölçüp hacimlerini hesaplayın. (Ölçümleri doğru yaparsanız ve hesaplamalarda hata yapmazsanız şu sonuçları elde edersiniz: Küçük çubuğun hacmi 4 cm3, büyük çubuğun hacmi 10 cm3 olur.)

Çubukların hacimlerini belirledikten sonra tartıyoruz. Çubuklardan birini terazinin sol kefesine, ağırlıkları ise sağ kefeye yerleştireceğiz (Şekil 2.9). Terazi dengede, göreviniz ağırlıkların kütlesini saymak.

Tek yapmamız gereken, her çubuğun kütlesinin hacmine oranını bulmak, yani hacmi 1 cm3 olan kurşunun kütlesinin, daha küçük ve daha büyük çubuklar için neye eşit olduğunu hesaplamak. Açıkçası, eğer küçük çubuğun kütlesi 45,2 g ise ve 4 cm3'lük bir hacim kaplıyorsa, o zaman bu çubuğun 1 cm3'lük hacmine sahip kurşunun kütlesi 45,2: 4 = 11,3 (g)'ye eşittir. Daha büyük bir blok için benzer hesaplamalar yaptığımızda 113: 10 = 11,3 (g) elde ederiz. Böylece, bir kurşun çubuğun kütlesinin hacmine oranı (birim hacim başına kurşun kütlesi), hem büyük hem de küçük çubuklar için aynıdır.

Şimdi başka bir maddeden (örneğin alüminyum) yapılmış çubuklar alırsak ve aynı adımları tekrarlarsak, alüminyum çubuğun kütlesinin hacmine oranı da çubuğun boyutuna bağlı olmayacaktır. Yine sabit bir sayı elde edeceğiz ama bu sefer kurşun deneyindekinden farklı olacak.

2. Bir maddenin yoğunluğunun tanımını veriyoruz

Belirli bir maddeyi karakterize eden ve birim hacimdeki bir maddenin kütlesine sayısal olarak eşit olan fiziksel bir miktara maddenin yoğunluğu denir.

Yoğunluk p sembolüyle gösterilir ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır

burada V, kütlesi m olan bir maddenin kapladığı hacimdir.

Pirinç. 2.10. Yoğunluk sayısal olarak birim hacmin kütlesine eşittir. Şekil 1 cm3'lük maddenin kütlesini göstermektedir.

Yoğunluk, maddenin kütlesine ve hacmine bağlı olmayan bir maddenin özelliğidir. Örneğin bir maddenin kütlesini iki kat artırırsanız kaplayacağı hacim de iki katına çıkar*.

Bir maddenin yoğunluğunun tanımından yoğunluk birimini elde ederiz. SI kütle birimi kilogram ve hacim birimi metreküp olduğundan, SI yoğunluk birimi metreküp başına kilogramdır (kg/m3).

1 kg/m3, kütlesi bir metreküp hacminde bir kilograma eşit olan böyle homojen bir maddenin yoğunluğudur.

Pratikte santimetreküp başına yoğunluk gramı (g/cm3) birimi de sıklıkla kullanılır.

Yoğunluk birimleri metreküp başına kilogram (kg/m3) ve santimetreküp başına gram (g/cm3) aşağıdaki ilişkiyle ilişkilidir:

3. Farklı maddelerin yoğunluklarını karşılaştırın

Farklı madde ve malzemelerin yoğunlukları birbirinden önemli ölçüde farklılık gösterebilir (Şekil 2.10). Birkaç örneğe bakalım. 0 C sıcaklıkta ve 760 mm Hg basınçta hidrojenin yoğunluğu. Sanat. 0,090 kg/m3'tür - bu, 1 m3 hacimli hidrojen kütlesinin 0,090 kg'a veya 90 g'a eşit olduğu anlamına gelir. Kurşunun yoğunluğu 11.300 kg/m3'tür. Bu, 1 m3 hacimli kurşunun kütlesinin 11.300 kg yani 11,3 ton olduğu anlamına gelir. Nötron yıldızı maddesinin yoğunluğu 1018 kg/m3'e ulaşır. Hacmi 1 cm3 olan böyle bir maddenin kütlesi 1 milyar tona eşittir. Aşağıdaki tablo bazı maddelerin yoğunluklarını göstermektedir.

Bununla birlikte, maddenin sıcaklığı ve toplanma durumu değişirse yoğunluk önemli ölçüde değişir. Maddenin yoğunluğundaki değişikliklerin nedenlerini daha sonra öğreneceğiz.

Katı haldeki bazı maddelerin yoğunluk tablosu

Sıvı haldeki bazı maddelerin yoğunluk tablosu

Gaz halindeki bazı maddelerin yoğunluk tablosu

(yaklaşık C sıcaklıkta ve 760 mm Hg basınçta. Art.)

4. Fiziksel bir cismin yoğunluğunu, kütlesini ve hacmini hesaplamayı öğrenmek

Uygulamada, belirli bir fiziksel bedenin hangi maddeden oluştuğunu belirlemek çoğu zaman gereklidir. Bunu yapmak için bu yöntemi kullanabilirsiniz. İlk önce bu cismin yoğunluğunu hesaplayın, yani. cismin kütlesinin hacmine oranını bulun. Daha sonra yoğunluk tablosundaki verileri kullanarak bulunan yoğunluk değerinin hangi maddeye karşılık geldiğini bulun.

Örneğin hacmi 3 m3 olan bir bloğun kütlesi 2700 kg ise bloğun yoğunluğunun şuna eşit olduğu açıktır:

Tabloya göre bloğun buzdan oluştuğunu görüyoruz.

Yukarıda verilen örneklerde, homojen olarak adlandırılan cisimleri, yani boşlukları olmayan ve tek bir maddeden (buz bloğu, kurşun ve alüminyum çubuklar) oluşan cisimleri ele aldık. Bu gibi durumlarda cismin yoğunluğu kendisini oluşturan maddenin yoğunluğuna eşittir (buz bloğunun yoğunluğu = buzun yoğunluğu).

Vücutta boşluklar varsa veya çeşitli maddelerden yapılmışsa (örneğin bir gemi, futbol topu, bir kişi), o zaman formülle de hesaplanan vücudun ortalama yoğunluğundan bahsederler.

burada V, kütlesi m olan bir cismin hacmidir.

Örneğin insan vücudunun ortalama yoğunluğu 1036 kg/m3'tür. Vücudun yapıldığı maddenin yoğunluğunu (veya vücudun ortalama yoğunluğunu) ve vücudun hacmini bilerek, belirli bir vücudun kütlesini tartmadan belirleyebilirsiniz. Aslında p = m/V ise m = pV olur. Buna göre bir cismin yoğunluğunu ve kütlesini bilerek hacmini bulabilirsiniz:

• Özetleyelim

Belirli bir maddeyi karakterize eden ve birim hacimdeki bir maddenin kütlesine sayısal olarak eşit olan fiziksel bir miktara maddenin yoğunluğu denir.

Bir maddenin yoğunluğu ve bir cismin yoğunluğu aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir.

SI'da yoğunluk metreküp başına kilogram (kg/m3) cinsinden ölçülür. Santimetre küp başına yoğunluk gramı (g/cm3) birimi de sıklıkla kullanılır. Bu birimler birbirleriyle aşağıdaki ilişkilerle ilişkilidir:

Vücudun kütlesini ve yoğunluğunu bilerek vücudun hacmini bulabilirsiniz: . Buna göre bir cismin bilinen hacminden ve yoğunluğundan cismin kütlesi bulunabilir: m = pV.

• Güvenlik soruları

1. Bir maddenin kütlesinin bu maddenin kapladığı hacme oranı kütlesine bağlı mıdır? hacimden mi? maddenin türünden mi?

2. Bir maddenin yoğunluğuna ne denir?

3. Platinin yoğunluğu 21.500 kg/m3'tür. Bu ne anlama gelir?

4. Bir maddenin yoğunluğu nasıl belirlenir?

5. Hangi yoğunluk birimlerini biliyorsunuz?

6. Metreküp başına kilogram (kg/m3) olarak veriliyorsa yoğunluk santimetreküp başına gram (g/cm3) cinsinden nasıl ifade edilir?

7. Bir cismin kütlesi, yoğunluğuna ve hacmine göre nasıl hesaplanır?

8. Yoğunluğunu ve kütlesini bilerek bir cismin hacmi nasıl belirlenir?

• Ukrayna'da fizik ve teknoloji

Donetsk Fizik ve Teknoloji Enstitüsü Ukrayna HAH

Geçen yüzyılın 60'lı yıllarında, Ukrayna'nın en önemli sanayi bölgesi olan Donbass'ta, maksimum düzeyde bölgenin ihtiyaçlarını karşılamaya odaklanan bilimsel araştırmaların düzenlenmesine acil bir ihtiyaç vardı. Bu amaçla, 1965 yılında Ukrayna SSR Bilimler Akademisi Donetsk Bilim Merkezi kuruldu ve bunların kilit merkezlerinden biri Donetsk Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (DonFTI) idi. Enstitü personelinin araştırma sonuçları Ukrayna bilim topluluğu ve birçok yabancı bilim adamı tarafından kabul edilmiştir. DonFTI, İsviçre, ABD, Almanya ve İspanya'daki onlarca yabancı enstitü ve endüstriyel kuruluşla kapsamlı bilimsel ve endüstriyel ilişkiler sürdürmektedir.

• Egzersizler

1. Tablodan hava yoğunluğu ve kurşun yoğunluğu değerlerini bulun. Ne demek istiyorlar? “Hava kadar hafif”, “kurşun kadar ağır” derken aslında hangi nicelikleri karşılaştırıyoruz?

§ 9. Maddenin yoğunluğu nedir?

Kurşun kadar ağır mı yoksa tüy kadar hafif mi derken neyi kastediyorlar? Bir kurşun tanesinin hafif olacağı ve aynı zamanda bir tüy dağının da oldukça büyük bir kütleye sahip olacağı açıktır. Bu tür karşılaştırmaları yapanlar, cismin kütlesini değil, başka bir özelliğini kastetmektedir.

Hayatta sıklıkla aynı hacme sahip fakat farklı kütlelere sahip cisimler bulabilirsiniz. Örneğin bir domates ve küçük bir top. Mağazada eşit kütlelere sahip ancak hacimleri farklı olan geniş bir ürün yelpazesi var; örneğin bir paket tereyağı ve bir paket mısır çubuğu. Bundan, eşit kütleli cisimlerin farklı hacimlere sahip olabileceği ve aynı hacimdeki cisimlerin kütle bakımından farklı olabileceği sonucu çıkar. Bu, bu özelliklerin her ikisini de birbirine bağlayan belirli bir fiziksel miktarın olduğu anlamına gelir. Bu miktara çağrıldı yoğunluk (Yunan alfabesinin harfi ρ - rho ile gösterilir).

Yoğunluk, bir maddenin 1 cm3 kütlesine sayısal olarak eşit olan fiziksel bir niceliktir. Yoğunluk birimi kg/m3 veya g/cm3. Dolayısıyla bir maddenin yoğunluğu sabit koşullar altında değişmez ve cismin hacmine bağlı değildir.

Bir maddenin yoğunluğunu belirlemenin birkaç yolu vardır. Bu yöntemlerden biri, bir maddenin kütlesinin, kapladığı hacmi tartıp ölçerek belirlenmesidir. Elde edilen değerleri kullanarak cismin kütlesini hacmine bölerek yoğunluğu hesaplayabilirsiniz.

Vücut ağırlığı T

Yoğunluk = ----- veya ρ = --

Vücut hacmi V

Bir maddenin yoğunluğunun her zaman hesaplanmasına gerek yoktur. Yani bir sıvının yoğunluğunu ölçmek için bir cihaz var - hidrometre. Sıvının yoğunluğuna bağlı olarak hidrometre farklı derinliklere daldırılır.

Maddenin yoğunluğunu ve vücudun hacmini bilerek, vücudun kütlesini hesaplayabilir ve terazi olmadan yapabilirsiniz, t = V* ρ

Bir maddenin yoğunluğunu ve bir cismin kütlesini bilerek hacmini hesaplamak kolaydır.

v=M/ρ

İncelenen vücudun şekli karmaşık olduğunda, örneğin bir salyangoz kabuğu veya bir mineral parçası olduğunda bu çok kullanışlıdır.

Biraz tarih.Ünlü Arşimed, MÖ 250 yılında Kral Heron'a saf altından yapılmayan bir taç yapan Siraküzalı kuyumcuyu işte bu şekilde yalan söylerken yakaladı. Korona malzemesinin yoğunluğunun altının yoğunluğundan daha az olduğu ortaya çıktı. Kuyumcunun bu vahiy hakkında hiçbir fikri yoktu çünkü tacın şekli inanılmaz derecede karmaşıktı.

Farklı maddelerin yoğunlukları belirlenerek özel tablolara girilir. Atölye defterinizin 22. sayfasında böyle bir tablo var.

Atölye defterinde verilen tablodan, gaz halindeki maddelerin en düşük yoğunluğa sahip olduğu açıktır; en büyüğü katı haldeki maddelerdir. Bu, gazlardaki moleküllerin birbirinden uzakta, katılardaki moleküllerin ise yakın olmasıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle bir maddenin yoğunluğu moleküllerin ne kadar yakın veya uzak olduğuyla ilgilidir. Ve farklı maddelerin molekülleri hem kütle hem de boyut bakımından farklılık gösterir.

Farklı maddelerin, moleküllerin kütlesine ve boyutuna ve ayrıca göreceli konumlarına bağlı olarak farklı yoğunlukları vardır. Bir maddenin yoğunluğu, kütlesi ve vücut hacmi bilinerek hesaplanabilir. Sıvıların yoğunluğunu ölçmek için bir hidrometre vardır ve çeşitli maddelerin yoğunluğunu belirlemek için özel tablolar derlenmiştir.

Hidrometre * Maddelerin yoğunluğu

Bilginizi test edin

1. Maddenin yoğunluğu hangi fiziksel niceliğe denir?

2. Bir maddenin yoğunluğunu hesaplamak için hangi miktarları bilmeniz gerekir?

3. Bir sıvının yoğunluğunu hangi cihaz belirleyebilir? Nasıl inşa edildi?

4. Maddelerin yoğunluk tablosunu kullanarak aşağıdakilerin yoğunluğunu belirleyin: alüminyum, damıtılmış su, bal.

5. Madde yoğunluğu tablosunu kullanarak aşağıdakileri adlandırın:

a) en yüksek yoğunluğa sahip madde;

b) en düşük yoğunluğa sahip;

c) damıtılmış suyunkinden daha büyük bir yoğunluğa sahip.

B. Doğada farklı yoğunluktaki maddeler sıklıkla etkileşime girer. Madde yoğunlukları tablosunu kullanarak nedenini açıklayın:

a) buz her zaman suyun yüzeyinde bulunur;

b) bir su birikintisinin yüzeyinde bir benzin filmi yüzer;

c) Bir kişinin deniz suyunda yüzmesi tatlı suya göre daha mı kolaydır?

Dünya gezegenindeki diğer tüm maddeler arasında gazlar en düşük yoğunluğa sahiptir. Sıvılar, kural olarak, kendilerine kıyasla daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve bu göstergenin maksimum değeri katılarda bulunabilir. Örneğin osmiyumun en yoğun metal olduğu kabul edilir.

Yoğunluk ölçümü

Bununla birlikte, yoğunluğun ölçülmesi gereken bir maddenin çok küçük hacimleri durumunda, bu genel kabul görmüş birimin santimetre küp başına gram sayısı olarak ifade edilen bir türevinin kullanımı kullanılır. Kısaltılmış haliyle bu birim genellikle g/cm³ olarak gösterilir.

Ayrıca, çeşitli maddelerin yoğunluğu sıcaklığa bağlı olarak değişme eğilimindedir: çoğu durumda sıcaklıktaki bir azalma, maddenin yoğunluğunda bir artışa neden olur. Örneğin, +20°C sıcaklıktaki sıradan havanın yoğunluğu 1,20 kg/m³'e eşitken, sıcaklık 0°C'ye düştüğünde yoğunluğu 1,29 kg/m³'e çıkacak ve daha da azalarak -50°C'de hava yoğunluğu 1,58 kg/m³'e ulaşacaktır. Aynı zamanda bazı maddeler, yoğunluklarındaki değişim belirtilen kalıba uymadığından bu kuralın bir istisnasıdır: buna örneğin su dahildir.

Maddelerin yoğunluğunu ölçmek için çeşitli fiziksel aletler kullanılır. Örneğin, bir sıvının yoğunluğunu hidrometre kullanarak ölçebilir ve katı veya gaz halindeki bir maddenin yoğunluğunu belirlemek için bir piknometre kullanabilirsiniz.

Terazinin üzerine aynı hacimdeki demir ve alüminyum silindirleri yerleştirelim (Şekil 122). Terazilerin dengesi bozuldu. Neden?

Pirinç. 122

Laboratuar çalışmasında, ağırlıkların ağırlığını vücut ağırlığınızla karşılaştırarak vücut ağırlığını ölçtünüz. Terazi dengedeyken bu kütleler eşitti. Dengesizlik, cisimlerin kütlelerinin aynı olmaması anlamına gelir. Demir silindirin kütlesi alüminyum silindirin kütlesinden daha büyüktür. Ancak silindirlerin hacimleri eşittir. Bu, birim hacimdeki (1 cm3 veya 1 m3) demirin, alüminyumdan daha büyük bir kütleye sahip olduğu anlamına gelir.

Birim hacimde bulunan maddenin kütlesine yoğunluğu denir. Yoğunluğu bulmak için bir maddenin kütlesini hacmine bölmeniz gerekir. Yoğunluk Yunanca ρ (rho) harfiyle gösterilir. Daha sonra

yoğunluk = kütle/hacim

ρ = m/V.

SI yoğunluk birimi 1 kg/m3'tür.. Çeşitli maddelerin yoğunlukları deneysel olarak belirlenir ve Tablo 1'de sunulur. Şekil 123, V = 1 m3 hacminde bildiğiniz maddelerin kütlelerini gösterir.

Pirinç. 123

Katıların, sıvıların ve gazların yoğunluğu
(normal atmosferik basınçta)

Suyun yoğunluğunun ρ = 1000 kg/m3 olduğunu nasıl anlarız? Bu sorunun cevabı formülden kaynaklanmaktadır. V = 1 m3 hacmindeki suyun kütlesi m = 1000 kg'a eşittir.

Yoğunluk formülünden bir maddenin kütlesi

m = ρV.

Eşit hacimli iki cisimden madde yoğunluğu daha fazla olan cismin kütlesi daha büyüktür.

Demir ρ l = 7800 kg/m3 ve alüminyum ρ al = 2700 kg/m3 yoğunluklarını karşılaştırdığımızda, deneyde (bkz. Şekil 122) bir demir silindirin kütlesinin neden kütleden daha büyük olduğunu anlıyoruz. Aynı hacimdeki alüminyum silindirin

Bir cismin hacmi cm3 cinsinden ölçülürse, vücut kütlesini belirlemek için g/cm3 cinsinden ifade edilen yoğunluk değeri ρ'nin kullanılması uygun olur.

Homojen cisimler, yani tek maddeden oluşan cisimler için madde yoğunluk formülü ρ = m/V kullanılır. Bunlar hava boşlukları olmayan veya başka maddelerin safsızlıklarını içermeyen gövdelerdir. Maddenin saflığı ölçülen yoğunluğa göre değerlendirilir. Örneğin bir altın külçesinin içine eklenen ucuz metal var mı?

Düşün ve cevapla

1. Bir bardağın üzerine demir silindir yerine aynı hacimde tahta bir silindir konulsaydı terazinin dengesi nasıl değişirdi (bkz. Şekil 122).
2. Yoğunluk nedir?
3. Bir maddenin yoğunluğu hacmine bağlı mıdır? Kitlelerden mi?
4. Yoğunluk hangi birimlerde ölçülür?
5. Yoğunluk birimi g/cm3'ten yoğunluk birimi kg/m3'e nasıl geçilir?

Bilmek ilginç!

Kural olarak, katı haldeki bir maddenin yoğunluğu sıvı haldekiden daha yüksektir. Bu kuralın istisnası H 2 O moleküllerinden oluşan buz ve sudur. Buzun yoğunluğu ρ = 900 kg/m3'tür, suyun yoğunluğu? = 1000 kg/m3. Buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha azdır; bu, maddenin katı halindeki (buz) sıvı durumuna (su) göre daha az yoğun molekül paketlenmesini (yani aralarındaki daha büyük mesafeleri) gösterir. Gelecekte suyun özelliklerinde çok ilginç başka anomalilerle (anormalliklerle) karşılaşacaksınız.

Dünyanın ortalama yoğunluğu yaklaşık 5,5 g/cm3'tür. Bu ve bilimin bildiği diğer gerçekler, Dünya'nın yapısı hakkında bazı sonuçlar çıkarmamızı sağladı. Yerkabuğunun ortalama kalınlığı yaklaşık 33 km'dir. Yerkabuğu esas olarak toprak ve kayalardan oluşur. Yer kabuğunun ortalama yoğunluğu 2,7 g/cm3, yerkabuğunun hemen altında yer alan kayaların yoğunluğu ise 3,3 g/cm3'tür. Ancak bu değerlerin her ikisi de 5,5 g/cm3'ten, yani Dünya'nın ortalama yoğunluğundan azdır. Buradan dünyanın derinliklerinde bulunan maddenin yoğunluğunun Dünya'nın ortalama yoğunluğundan daha büyük olduğu sonucu çıkıyor. Bilim adamları, Dünya'nın merkezinde maddenin yoğunluğunun 11,5 g/cm3'e ulaştığını, yani kurşun yoğunluğuna yaklaştığını ileri sürüyor.

İnsan vücut dokusunun ortalama yoğunluğu 1036 kg/m3, kanın yoğunluğu (t = 20°C'de) 1050 kg/m3'tür.

Balsa ahşabının ahşap yoğunluğu düşüktür (mantardan 2 kat daha az). Ondan sallar ve cankurtaran kemerleri yapılır. Küba'da, odununun yoğunluğu suyun yoğunluğundan 25 kat daha az olan, yani ρ = ​​0,04 g/cm3 olan Eshinomena dikenli kıl ağacı yetişir. Yılan ağacının odun yoğunluğu çok yüksektir. Ağaç, taş gibi suya batar.

Evde kendin yap

Sabunun yoğunluğunu ölçün. Bunu yapmak için dikdörtgen şekilli bir kalıp sabun kullanın. Ölçtüğünüz yoğunluğu sınıf arkadaşlarınızın elde ettiği değerlerle karşılaştırın. Ortaya çıkan yoğunluk değerleri eşit mi? Neden?

Bilmek ilginç

Zaten ünlü antik Yunan bilim adamı Arşimed'in hayatı boyunca (Şekil 124), onun hakkında efsaneler oluşmuştu, bunun nedeni de çağdaşlarını hayrete düşüren icatlarıydı. Efsanelerden biri, Siraküza kralı II. Heron'un düşünürden tacının saf altından mı yapıldığını yoksa kuyumcunun ona önemli miktarda gümüş karıştırıp karıştırmadığını belirlemesini istediğini söylüyor. Elbette tacın sağlam kalması gerekiyordu. Arşimed'in tacın kütlesini belirlemesi zor olmadı. Döküldüğü metalin yoğunluğunu hesaplamak ve saf altın olup olmadığını belirlemek için tacın hacmini doğru bir şekilde ölçmek çok daha zordu. Zorluk, şeklin yanlış olmasıydı!

Pirinç. 124

Bir gün, taçla ilgili düşüncelere dalmış olan Arşimet banyo yaparken aklına parlak bir fikir geldi. Tacın hacmi, onun tarafından yer değiştiren suyun hacmi ölçülerek belirlenebilir (düzensiz şekilli bir cismin hacmini ölçmenin bu yöntemine aşinasınız). Tacın hacmini ve kütlesini belirleyen Arşimet, kuyumcunun tacı yaptığı maddenin yoğunluğunu hesapladı.

Efsaneye göre tacın maddesinin yoğunluğu saf altının yoğunluğundan az çıkmış ve sahtekar kuyumcu kandırılmış.

Egzersizler

1. Bakırın yoğunluğu ρ m = 8,9 g/cm3, alüminyumun yoğunluğu ise ρ al = 2700 kg/m3'tür. Hangi madde daha yoğundur ve kaç kat daha fazladır?
2. Hacmi V = 3,0 m3 olan bir beton levhanın kütlesini belirleyin.
3. Kütlesi m = 71 g ise, hacmi V = 10 cm3 olan bir top hangi maddeden yapılmıştır?
4. Uzunluğu a = 1,5 m, yüksekliği b = 80 cm ve kalınlığı c = 5,0 mm olan pencere camının kütlesini belirleyin.
5. Toplam kütle N = 7 aynı çatı kaplama demiri m = 490 kg. Her bir tabakanın boyutu 1 x 1,5 m'dir. Levhanın kalınlığını belirleyin.
6. Çelik ve alüminyum silindirler aynı kesit alanına ve kütleye sahiptir. Hangi silindirin yüksekliği daha fazladır ve ne kadar?