Gęstość: definicja, wzory, jednostki, przykładowe problemy
Zanim poznasz różne formuły związane z gęstością, musisz znać znaczenie samej gęstości, dobrze przyjrzyj się poniższym recenzjom.
Spis treści
Co to jest gęstość?

Czy widziałeś kiedyś łódź unoszącą się na wodzie?
Łodzie wykonane z drewna mogą unosić się na wodzie, ponieważ gęstość drewna jest mniejsza niż gęstość wody.
Następnie olej zmieszany z wodą w pojemniku oddzieli substancje i unosi się na wodzie.
Dzieje się tak, ponieważ gęstość wody jest większa niż oleju.
Pojęcie gęstości można interpretować jako to, jak ciężki lub lekki jest obiekt w swojej objętości.
Gęstość sam jest pomiar masy na jednostkę objętości obiektu.
Im wyższa gęstość obiektu, tym większa masa w każdej objętości.
Średnia gęstość każdego obiektu to całkowita masa podzielona przez całkowitą objętość.
Gęstość substancji nazywana jest jej gęstością, która jest oznaczana za pomocą (rho), które jest iloczynem masy substancji przez jej objętość.
Jest to zgodne z głównymi właściwościami substancji, a mianowicie masą i objętością.
Stan materii oparty na gęstości

Oto niektóre stany obiektów w wodzie w oparciu o wielkość gęstości samego obiektu, w tym:
1. Latający
Aby unosić się na wodzie, obiekt w wodzie musi mieć taką samą gęstość, jak gęstość samej wody.
Można powiedzieć, że obiekt unosi się, jeśli wszystkie jego części znajdują się w cieczy.
Gdy obiekt zostanie umieszczony w cieczy, obiekt nie będzie się poruszał ani w górę, ani w dół (pływał), co oznacza, że siła skierowana do góry (Fa) jest równa grawitacji (w).
2. Ruchomy
Aby unosić się na wodzie, obiekt w wodzie musi mieć gęstość mniejszą niż gęstość wody.
Obiekt można nazwać pływającym, jeśli całość lub część znajduje się nad powierzchnią cieczy.
Gdy przedmiot zostanie umieszczony w cieczy, porusza się on w górę, więc siła skierowana do góry (Fa) będzie większa niż grawitacja (w).
3. utopić się
Można powiedzieć, że obiekt tonie, jeśli ma większą gęstość w porównaniu z gęstością wody, więc obiekt będzie doświadczał siły netto skierowanej w dół, która nie jest taka sama z zerem.
Co oznacza, że przedmiot znajduje się na dnie pojemnika/miejscu płynu.
Gdy przedmiot zostanie umieszczony w płynie, będzie przesuwał się w dół, aż dotknie dna pojemnika ciecz i pozostaje na dnie, więc siła skierowana do góry (Fa) będzie mniejsza niż waga.
Wzory i jednostki gęstości

Aby określić gęstość obiektu, możesz użyć poniższego równania lub wzoru:
= m / V
Informacja:
- = gęstość obiektu (kg/m3) (g/cm3)
- m = masa przedmiotu (kg)
- V = objętość obiektu (m3 lub cm3)
Gęstość ma symbol, który czyta się jako „rho”.
Wzór na gęstość jest wynikiem podzielenia masy obiektu przez objętość obiektu.
Jednostką gęstości zgodnie z międzynarodowym układem jednostek jest kg/m3 / kg m-3.
Masa ma jednostki kg, a jej jednostkowa objętość to m3.
Oto kilka innych konwersji jednostek, które musisz znać:
- 1 kg/m3 = 0,001 g/cm3
- 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
- 1 litr = 1000 mililitrów = 1000 cm3
Jaka jest różnica między masą a gęstością obiektu?
Odpowiedź: Masa wskazuje liczbę cząstek obecnych w obiekcie, podczas gdy gęstość mówi, jak ciasno, gęsto jest ułożona cząstka.
Pomiar gęstości

Aby zmierzyć gęstość obiektu, musisz najpierw znać masę obiektu i jego objętość.
- Możesz zmierzyć masę przedmiotu za pomocą wagi.
- Objętość można mierzyć na różne sposoby, takie jak:
Jeśli obiekt ma regularny kształt (sześcian, blok lub kula), możesz zmierzyć długość jego boków, a następnie obliczyć objętość, używając wzoru na objętość dla każdego kształtu.
Jeśli jednak mierzony przedmiot ma nieregularny kształt (kamień) to do pomiaru jego objętości można użyć miarki. - Gęstość określa się dzieląc masę obiektu przez jego objętość.
Musisz wiedzieć, że każdy obiekt ma inną gęstość masy.
To gęstość masy określi, jak ciasny/twardy jest materiał.
Oto gęstości masowe różnych materiałów, a także materiałów:
Nazwa substancji | w kg/m3 | w g/cm3 |
---|---|---|
Woda (4 stopnie Celsjusza) | 1000 kg/m3 | 1 gr/cm3 |
Alkohol | 800 kg/m3 | 0,8 gr/cm3 |
Rtęć | 13600 kg/m3 | 13,6 gr/cm3 |
Aluminium | 2.700 kg/m3 | 2,7 gr/cm3 |
Żelazo | 7874 kg/m3 | 7,87 gr/cm3 |
Złoto | 19 300 kg/m3 | 19,3 gr/cm3 |
Mosiądz | 8400 kg/m3 | 8,4 gr/cm3 |
Srebro | 10500 kg/m3 | 10,5 gr/cm3 |
Platyna | 21 450 kg/m3 | 21,45 gr/cm3 |
Cynk | 7140 kg/m3 | 7,14 gr/cm3 |
Powietrze (27 stopni Celsjusza) | 1,2 kg/m3 | 0,0012 gr/cm3 |
lód | 920 kg/m3 | 0,92 gr/cm3 |
*) Gęstość to inna nazwa gęstości lub gęstości.
Przykład problemów
Aby ułatwić Ci zrozumienie powyższego materiału, podajemy kilka przykładów pytań i dyskusji związanych z gęstością, w tym:
1. Wiadomo, że jedno 5 litrów błota waży 6 kilogramów. Oblicz gęstość błota w kilogramach/litr!
Odpowiedź:
Jest znana:
- m = 6 kg, V= 5 L
Rozwiązanie:
Gęstość = 6/5 = 1,2 kg/L.
2. Wiadomo, że 2 metry sześcienne drewna ważą 1400 kg. Jaka jest gęstość drewna?
Odpowiedź:
Jest znana:
- m = 1400 kg, V= 2 m³
Rozwiązanie:
Gęstość = 1400/2 = 700 kg/m³
3. Wiadomo, że przedmiot w postaci solidnego sześcianu wykonanego z materiału syntetycznego ma długość boku 10 cm. Obiekt waży pół kilograma. Oblicz gęstość obiektu w kilogramach na metr sześcienny!
Odpowiedź:
Jest znana:
m = 0,5 kg, s = 10 cm
Rozwiązanie:
Objętość kostki = V = 10 x 10 x 10 = 1000 cm³ = 0,001 m³
Tak więc gęstość wynosi:
= 0,5/ 0,001 = 500 kg/m³
4. Jaka jest masa wody, jeśli ma objętość 1 litra?
Odpowiedź:
Jest znana:
- V = 1 litr = 0,001 m³
Rozwiązanie:
Wiadomo, że gęstość wody = 1000 kg/m³.
Używając wzoru na gęstość, otrzymujemy:
m = V = (1000)(0,001) = 1 kg
5. Żelazko o nieregularnym kształcie waży 14 kg. Objętość żelaza zostanie następnie zmierzona za pomocą miarki wypełnionej wodą. Przed dodaniem żelazka objętość wody wypełnia miarkę. Po włożeniu żelazka woda w szklance rozlała się. Ile wody zostało rozlane?
Odpowiedź:
Jest znana:
- Masa kamienia (m) = 14 kg
Rozwiązanie:
Wiadomo, że gęstość żelaza ρ = 7,874 Kg/m³, więc
Objętość kamienia włożona do miarki wypełnionej wodą powoduje, że woda w szklance marnuje się. Co oznacza Objętość rozlanej wody = Objętość Kamienia
v = m / = 14 / 7,874 = 1,77 m³.
Tak, aby zmarnowana woda wynosiła 1,77 m³.
6. Miarka jest wstępnie napełniona wodą do wysokości 45 ml. Po napełnieniu kamieniami woda w miarce podnosi się do 75 ml. Oblicz gęstość skały, jeśli masa skały wynosi 120 gramów.
Odpowiedź:
Jest znana:
m = 120 g
V = 75 ml – 45 ml
= 30 ml, lub
= 30 cm3
Zapytał:
- ρ….?
Rozwiązanie:
ρ = mi/V
= 120 gramów/30 cm3
= 4 sol/cm3
Widać więc, że gęstość skały wynosi 4 sol/cm3