Kako se izraža gostota? Kako se meri gostota materiala? Gostota različnih materialov

Preučevanje gostote snovi se začne v srednješolskem tečaju fizike. Ta koncept velja za temeljnega pri nadaljnji predstavitvi osnov teorije molekularne kinetike v predmetih fizike in kemije. Namen preučevanja strukture snovi in ​​raziskovalnih metod je mogoče domnevati, da je oblikovanje znanstvenih predstav o svetu.

Fizika daje začetne ideje o enotni sliki sveta. 7. razred preučuje gostoto snovi na podlagi najpreprostejših idej o raziskovalnih metodah, praktični uporabi fizikalnih konceptov in formul.

Fizikalne raziskovalne metode

Kot je znano, med metodami preučevanja naravnih pojavov ločimo opazovanje in eksperiment. Opazovanja naravnih pojavov učijo že v osnovni šoli: izvajajo enostavne meritve in pogosto vodijo »Koledar narave«. Te oblike učenja lahko pripeljejo otroka do potrebe po proučevanju sveta, primerjanju opazovanih pojavov in ugotavljanju vzročno-posledičnih odnosov.

Toda le v celoti izveden poskus bo mlademu raziskovalcu dal orodja za odkrivanje skrivnosti narave. Razvijanje eksperimentalnih in raziskovalnih sposobnosti poteka pri praktičnem pouku in pri laboratorijskem delu.

Izvajanje eksperimenta v tečaju fizike se začne z definicijami fizikalnih količin, kot so dolžina, površina, prostornina. V tem primeru se vzpostavi povezava med matematičnim (za otroka precej abstraktnim) in fizičnim znanjem. Sklicevanje na otrokove izkušnje in upoštevanje dejstev, ki so mu že dolgo znana, z znanstvenega vidika prispeva k oblikovanju potrebne kompetence pri njem. Cilj učenja je v tem primeru želja po samostojnem razumevanju novih stvari.

Študija gostote

V skladu s problemsko metodo poučevanja lahko na začetku lekcije postavite dobro znano uganko: "Kaj je težje: kilogram dlake ali kilogram litega železa?" Seveda lahko 11-12-letni otroci zlahka odgovorijo na vprašanje, ki ga poznajo. Toda obračanje k bistvu vprašanja, zmožnosti razkritja njegove posebnosti, vodi do koncepta gostote.

Gostota snovi je masa na enoto prostornine. Tabela, ki je običajno navedena v učbenikih ali referenčnih publikacijah, vam omogoča, da ocenite razlike med snovmi, pa tudi agregatna stanja snovi. Navedba razlike v fizikalnih lastnostih trdnih snovi, tekočin in plinov, o kateri smo govorili prej, razlaga te razlike ne le v strukturi in relativni razporeditvi delcev, temveč tudi v matematičnem izražanju značilnosti snovi, zahteva študijo fizike na drugo raven.

Tabela gostote snovi vam omogoča utrjevanje znanja o fizičnem pomenu koncepta, ki se preučuje. Otrok, ko odgovori na vprašanje: "Kaj pomeni gostota določene snovi?", Razume, da je to masa 1 cm 3 (ali 1 m 3) snovi.

Že na tej stopnji se lahko pojavi vprašanje enot gostote. Treba je razmisliti o načinih pretvorbe merskih enot v različne referenčne sisteme. To omogoča, da se znebimo statičnega razmišljanja in sprejmemo druge sisteme računanja v drugih zadevah.

Določitev gostote

Seveda študij fizike ne more biti popoln brez reševanja problemov. Na tej stopnji se uvedejo formule za izračun. pri fiziki v 7. razredu je to verjetno prvo fizikalno razmerje količin za otroke. Posebna pozornost ji je namenjena ne le zaradi preučevanja konceptov gostote, ampak tudi zaradi dejstva učnih metod za reševanje problemov.

Na tej stopnji je določen algoritem za reševanje fizičnega računalniškega problema, ideologija za uporabo osnovnih formul, definicij in zakonov. Učitelj poskuša analizo problema, način iskanja neznanega in posebnosti uporabe merskih enot učiti z uporabo takega razmerja, kot je formula gostote v fiziki.

Primer reševanja problema

Primer 1

Ugotovi, iz katere snovi je sestavljena kocka z maso 540 g in prostornino 0,2 dm 3.

ρ -? m = 540 g, V = 0,2 dm 3 = 200 cm 3

Analiza

Na podlagi vprašanja problema razumemo, da nam bo tabela gostot trdnih snovi pomagala določiti material, iz katerega je izdelana kocka.

Zato določimo gostoto snovi. V tabelah je ta vrednost podana v g/cm3, zato je prostornina iz dm3 preračunana v cm3.

rešitev

Po definiciji: ρ = m: V.

Podani so nam: prostornina, masa. Gostoto snovi lahko izračunamo:

ρ = 540 g: 200 cm 3 = 2,7 g/cm 3, kar ustreza aluminiju.

Odgovori: Kocka je izdelana iz aluminija.

Določitev drugih količin

Uporaba formule za izračun gostote vam omogoča, da določite druge fizikalne količine. Maso, prostornino, linearne dimenzije teles, povezane z prostornino, je enostavno izračunati v nalogah. Pri nalogah se uporablja poznavanje matematičnih formul za določanje površine in prostornine geometrijskih likov, kar pomaga razložiti potrebo po študiju matematike.

Primer 2

Določite debelino bakrene plasti, s katero je prevlečen del s površino 500 cm 2, če vemo, da smo za prevleko porabili 5 g bakra.

h - ? S = 500 cm 2, m = 5 g, ρ = 8,92 g/cm 3.

Analiza

Tabela gostote snovi vam omogoča, da določite gostoto bakra.

Uporabimo formulo za izračun gostote. Ta formula vsebuje prostornino snovi, iz katere je mogoče določiti linearne dimenzije.

rešitev

Po definiciji: ρ = m: V, vendar ta formula ne vsebuje želene vrednosti, zato uporabimo:

Če zamenjamo glavno formulo, dobimo: ρ = m: Sh, iz katerega:

Izračunajmo: h = 5 g: (500 cm 2 x 8,92 g/cm 3) = 0,0011 cm = 11 mikronov.

Odgovori: debelina bakrene plasti je 11 mikronov.

Eksperimentalno določanje gostote

Eksperimentalna narava fizikalne znanosti se dokazuje z laboratorijskimi poskusi. Na tej stopnji se pridobijo veščine izvajanja eksperimenta in razlage njegovih rezultatov.

Praktična naloga za določanje gostote snovi vključuje:

• Določanje gostote tekočine. Na tej stopnji lahko otroci, ki so že uporabljali merilni valj, zlahka določijo gostoto tekočine po formuli.
• Določanje gostote trdnega telesa pravilne oblike. Tudi ta naloga ni dvomljiva, saj so bili podobni računski problemi že obravnavani in pridobljene izkušnje pri merjenju prostornin na podlagi linearnih dimenzij teles.
• Določanje gostote trdne snovi nepravilne oblike. Pri izvajanju naloge uporabljamo metodo določanja prostornine telesa nepravilne oblike s pomočjo čaše. Treba je še enkrat opozoriti na značilnosti te metode: sposobnost trdne snovi, da izpodriva tekočino, katere prostornina je enaka prostornini telesa. Nato se težava reši na standardni način.

Napredne naloge

Nalogo lahko zapletete tako, da otroke prosite, naj prepoznajo snov, iz katere je telo sestavljeno. Tabela gostote snovi, uporabljena v tem primeru, nam omogoča, da opozorimo na potrebo po sposobnosti dela z referenčnimi informacijami.

Pri reševanju eksperimentalnih nalog se od študentov zahteva potrebno znanje s področja uporabe in pretvorbe merskih enot. To je pogosto tisto, kar povzroči največje število napak in opustitev. Morda je treba tej stopnji študija fizike nameniti več časa, omogoča primerjavo znanja in raziskovalnih izkušenj.

Nasipna gostota

Preučevanje čiste snovi je seveda zanimivo, toda kako pogosto najdemo čiste snovi? V vsakdanjem življenju se srečujemo z mešanicami in zlitinami. Kaj storiti v tem primeru? Koncept nasipne gostote bo študentom preprečil, da bi naredili običajno napako pri uporabi povprečnih gostot snovi.

Zelo pomembno je razjasniti to vprašanje; dati priložnost videti in občutiti razliko med gostoto snovi in ​​nasipno gostoto je vredno v zgodnjih fazah. Razumevanje te razlike je nujno pri nadaljnjem študiju fizike.

Ta razlika je izjemno zanimiva v primeru, da otroku med začetnimi raziskovalnimi dejavnostmi omogočimo preučevanje prostorninske gostote glede na zgoščenost materiala in velikost posameznih delcev (gramoz, pesek itd.).

Relativna gostota snovi

Zelo zanimiva je primerjava lastnosti različnih snovi na podlagi relativne gostote snovi – ene izmed takih količin.

Običajno je relativna gostota snovi določena glede na destilirano vodo. Kot razmerje med gostoto dane snovi in ​​gostoto standarda se ta vrednost določi s piknometrom. Toda te informacije se ne uporabljajo v šolskem naravoslovnem tečaju; zanimive so za poglobljeno študijo (najpogosteje neobvezno).

Olimpijska stopnja študija fizike in kemije se lahko dotika tudi koncepta "relativne gostote snovi glede na vodik". Običajno se uporablja za pline. Za določitev relativne gostote plina ugotovite razmerje med molsko maso preučevanega plina in uporabo ni izključeno.

Navodila

Če ni mogoče natančno izmeriti geometrijskih dimenzij telesa, uporabite Arhimedov zakon. Če želite to narediti, vzemite posodo, ki ima lestvico (ali delitve) za merjenje, spustite predmet v vodo (v samo posodo, opremljeno z delitvami). Prostornina, za katero se bo povečala vsebina posode, je prostornina telesa, potopljenega vanjo.

Če sta znani gostota d in prostornina V predmeta, lahko vedno ugotovite njegovo maso po formuli: m=V*d. Preden izračunate maso, pretvorite vse merske enote v en sistem, na primer mednarodni merski sistem SI.

Zaključek iz zgornjih formul je naslednji: da bi dobili želeno vrednost mase, ob poznavanju gostote in prostornine, je treba vrednost prostornine telesa pomnožiti z vrednostjo gostote snovi, iz katere nastane narejeno je.

Viri:

• kako najti maso

maša telo običajno določeno eksperimentalno. Če želite to narediti, vzemite breme, ga položite na tehtnico in dobite rezultat meritve. Toda pri reševanju fizičnih problemov, podanih v učbenikih, je merjenje mase iz objektivnih razlogov nemogoče, vendar obstajajo določeni podatki o telesu. Če poznate te podatke, lahko določite maso telo posredno z izračunom.

Navodila

Prosimo, upoštevajte

Pri izračunu z zgornjo formulo je treba upoštevati, da je na ta način določena masa mirovanja danega telesa. Zanimivo dejstvo je, da imajo številni osnovni delci nihajočo maso, ki je odvisna od hitrosti njihovega gibanja. Če se osnovni delec giblje s hitrostjo telesa, potem je ta delec brez mase (na primer foton). Če je hitrost delca manjša od hitrosti svetlobe, se tak delec imenuje masiven.

Koristen nasvet

Pri merjenju mase ne smemo nikoli pozabiti, v katerem sistemu bo podan končni rezultat. To pomeni, da se v sistemu SI masa meri v kilogramih, v sistemu CGS pa v gramih. Masa se meri tudi v tonah, centnerjih, karatih, funtih, unčah, pudih in številnih drugih enotah, odvisno od države in kulture. Pri nas, na primer, že od antičnih časov so maso merili v pudih, berkovcih, zolotnikih.

Viri:

• teža betonske plošče

Na primer, za zimo potrebujete vsaj 15 kubičnih metrov. metrov brezovih drv.
V priročniku poiščite gostoto brezovih drv. To je: 650 kg/m3.
Izračunajte maso tako, da vrednosti nadomestite z isto formulo specifične teže.

m = 650*15 = 9750 (kg)

Zdaj se glede na nosilnost in kapaciteto karoserije lahko odločite za tip vozila in število voženj.

Video na temo

Prosimo, upoštevajte

Starejši ljudje bolj poznajo koncept specifične teže. Specifična gostota snovi je enaka specifični teži.

Obstajajo situacije, ko je treba izračunati masa tekočine v kateri koli posodi. To je lahko med usposabljanjem v laboratoriju ali med reševanjem gospodinjskih težav, na primer pri popravilu ali barvanju.

Navodila

Najenostavnejša metoda je tehtanje. Najprej stehtajte posodo skupaj z njo, nato tekočino prelijte v drugo posodo primerne velikosti in stehtajte prazno posodo. In potem je vse, kar ostane, odšteti manjšo vrednost od večje vrednosti in dobiš. Seveda je to metodo mogoče uporabiti le pri delu z neviskoznimi tekočinami, ki po prelivanju praktično ne ostanejo na stenah in dnu prve posode. to je

Vse okoli nas je sestavljeno iz različnih snovi. Ladje in kopališča so zgrajena iz lesa, likalniki in otroške postelje so izdelani iz železa, pnevmatike na kolesih in radirke na svinčnikih so izdelane iz gume. In različni predmeti imajo različno težo - vsak od nas lahko zlahka odnese sočno zrelo melono s tržnice, vendar se bomo morali potiti nad utežjo enake velikosti.

Vsi se spomnijo znane šale: "Kateri je težji? Kilogram žebljev ali kilogram dlak? Ne bomo več nasedali tej otročji zvijači, vemo, da bo teža obeh enaka, prostornina pa bistveno drugačna. Torej, zakaj se to dogaja? Zakaj imajo različna telesa in snovi različno težo ob enaki velikosti? Ali obratno, enaka teža z različnimi velikostmi? Očitno obstaja neka značilnost, zaradi katere se snovi med seboj tako razlikujejo. V fiziki se ta značilnost imenuje gostota snovi in ​​jo poučujejo v sedmem razredu.

Gostota snovi: definicija in formula

Opredelitev gostote snovi je naslednja: gostota kaže, kakšna je masa snovi v enoti prostornine, na primer v enem kubičnem metru. Tako je gostota vode 1000 kg/m3, ledu pa 900 kg/m3, zato je led lažji in je pozimi na vrhu rezervoarjev. Se pravi, kaj nam v tem primeru pokaže gostota snovi? Gostota ledu 900 kg/m3 pomeni, da ledena kocka s stranico 1 meter tehta 900 kg. In formula za določanje gostote snovi je naslednja: gostota = masa/prostornina. Količine, vključene v ta izraz, so označene na naslednji način: masa - m, prostornina telesa - V, gostota pa je označena s črko ρ (grška črka "rho"). In formulo lahko zapišemo na naslednji način:

Kako najti gostoto snovi

Kako najti ali izračunati gostoto snovi? Če želite to narediti, morate poznati obseg telesa in telesno težo. To pomeni, da izmerimo snov, jo stehtamo, nato pa dobljene podatke preprosto nadomestimo s formulo in poiščemo vrednost, ki jo potrebujemo. In kako se meri gostota snovi, je jasno iz formule. Izmeri se v kilogramih na kubični meter. Včasih uporabljajo tudi vrednost, kot je gram na kubični centimeter. Pretvarjanje ene vrednosti v drugo je zelo preprosto. 1 g = 0,001 kg in 1 cm3 = 0,000001 m3. V skladu s tem je 1 g/(cm)^3 = 1000 kg/m^3. Ne smemo pozabiti, da je gostota snovi v različnih agregatnih stanjih različna. Se pravi v trdni, tekoči ali plinasti obliki. Gostota trdnih snovi je najpogosteje večja od gostote tekočin in veliko večja od gostote plinov. Morda je za nas zelo uporabna izjema voda, ki, kot smo že ugotovili, v trdnem stanju tehta manj kot v tekočem stanju. Prav zaradi te čudne lastnosti vode je življenje na Zemlji možno. Življenje na našem planetu, kot vemo, izvira iz oceanov. In če bi se voda obnašala kot vse druge snovi, bi voda v morjih in oceanih zmrznila, led bi se, ker je težji od vode, pogreznil na dno in tam obležal, ne da bi se stopil. In samo na ekvatorju bi v majhnem stolpcu vode obstajalo življenje v obliki več vrst bakterij. Tako lahko rečemo vodi hvala za naš obstoj.

V mnogih panogah, pa tudi v gradbeništvu in kmetijstvu, se uporablja koncept "gostote materiala". To je izračunana količina, ki je razmerje med maso snovi in ​​prostornino, ki jo zaseda. Če poznajo ta parameter, na primer za beton, lahko gradbeniki izračunajo potrebno količino pri vlivanju različnih armiranobetonskih konstrukcij: gradbenih blokov, stropov, monolitnih sten, stebrov, zaščitnih sarkofagov, bazenov, zapornic in drugih predmetov.

Kako določiti gostoto

Pomembno je upoštevati, da lahko pri določanju gostote gradbenih materialov uporabite posebne referenčne tabele, ki dajejo te vrednosti za različne snovi. Razvite so bile tudi računske metode in algoritmi, ki omogočajo pridobivanje takšnih podatkov v praksi, če ni dostopa do referenčnih materialov.

Gostoto določajo:

• tekoča telesa z napravo za hidrometer (na primer dobro znani postopek merjenja parametrov elektrolita avtomobilskega akumulatorja);
• trdne in tekoče snovi z uporabo formule z znanimi začetnimi podatki o masi in prostornini.

Vsi neodvisni izračuni bodo seveda imeli netočnosti, saj je težko zanesljivo določiti prostornino, če ima telo nepravilno obliko.

Napake pri meritvah gostote

• Napaka je sistematična. Pojavlja se nenehno ali se lahko spreminja po določenem zakonu v procesu več meritev istega parametra. Povezano z napako lestvice instrumenta, nizko občutljivostjo naprave ali stopnjo natančnosti formul za izračun. Tako na primer z določanjem telesne mase z utežmi in neupoštevanjem učinka vzgonske sile dobimo podatke približne.
• Napaka je naključna. Povzročajo ga vhodni razlogi in različno vpliva na zanesljivost podatkov, ki se ugotavljajo. Spremembe temperature okolja, atmosferskega tlaka, tresljajev v prostoru, nevidnega sevanja in zračnih tresljajev se odražajo v meritvah. Takemu vplivu se je nemogoče popolnoma izogniti.

• Napaka pri zaokroževanju vrednosti. Pri pridobivanju vmesnih podatkov v izračunih s formulami imajo števila pogosto veliko pomembnih številk za decimalno vejico. Potreba po omejitvi števila teh znakov pomeni pojav napake. To netočnost je mogoče delno zmanjšati tako, da v vmesnih izračunih pustimo za nekaj velikostnih redov več števil, kot jih zahteva končni rezultat.
• Napake zaradi malomarnosti (zgrešitve) nastanejo zaradi napačnih izračunov, nepravilnega vključevanja merilnih meja ali naprave kot celote, nečitljivosti kontrolnih zapisov. Tako pridobljeni podatki se lahko močno razlikujejo od podobno izvedenih izračunov. Zato jih je treba odstraniti in ponovno opraviti delo.

Merjenje prave gostote

Ko razmišljate o gostoti gradbenega materiala, morate upoštevati njegov pravi kazalnik. To je, ko struktura snovi enote volumna ne vsebuje lupin, praznin in tujih vključkov. V praksi ni absolutne enotnosti, ko na primer beton vlijemo v kalup. Za določitev njegove dejanske trdnosti, ki je neposredno odvisna od gostote materiala, se izvedejo naslednje operacije:

• Struktura je zdrobljena v praškasto stanje. Na tej stopnji se odstranijo pore.
• Posušite pri temperaturah nad 100 stopinj in odstranite preostalo vlago iz vzorca.
• Ohladite na sobno temperaturo in precedite skozi fino sito z velikostjo odprtin 0,20 x 0,20 mm, da zagotovite enakomernost praška.
• Nastali vzorec se stehta na elektronski tehtnici z visoko natančnostjo. Prostornina se izračuna v merilniku prostornine s potopitvijo v strukturo tekočine in merjenjem izpodrinjene tekočine (piknometrična analiza).

Izračun se izvede po formuli:

kjer je m masa vzorca v g;

V je vrednost prostornine v cm3.

Pogosto se uporablja merjenje gostote v kg/m 3 .

Povprečna gostota materiala

Če želite ugotoviti, kako se gradbeni materiali obnašajo v dejanskih pogojih delovanja pod vplivom vlage, pozitivnih in negativnih temperatur ter mehanskih obremenitev, morate uporabiti povprečno gostoto. Označuje agregatno stanje materialov.

Če je prava gostota stalna vrednost in je odvisna samo od kemične sestave in strukture kristalne mreže snovi, potem je povprečna gostota določena s poroznostjo strukture. Predstavlja razmerje med maso materiala v homogenem stanju in prostornino zasedenega prostora v naravnih razmerah.

Povprečna gostota daje inženirju idejo o mehanski trdnosti, stopnji absorpcije vlage, koeficientu toplotne prevodnosti in drugih pomembnih dejavnikih, uporabljenih pri konstrukciji elementov.

Koncept nasipne gostote

Uveden za analizo razsutih gradbenih materialov (pesek, gramoz, ekspandirana glina itd.). Kazalnik je pomemben za izračun stroškovne učinkovitosti uporabe določenih sestavin gradbene mešanice. Prikazuje razmerje med maso snovi in ​​prostornino, ki jo zavzema v stanju ohlapne strukture.

Na primer, če sta znani zrnata oblika materiala in povprečna gostota zrn, je enostavno določiti parameter praznine. Pri izdelavi betona je bolj priporočljivo uporabiti polnilo (gramoz, drobljenci, pesek), ki ima manjšo poroznost suhe snovi, saj bo za njegovo polnilo uporabljen osnovni cementni material, kar bo povečalo stroške.

Indikatorji gostote nekaterih materialov

Če vzamemo izračunane podatke iz nekaterih tabel, potem v njih:

• materiali, ki vsebujejo kalcijeve, silicijeve in aluminijeve okside, se gibljejo od 2400 do 3100 kg na m 3.
• Lesne vrste na osnovi celuloze - 1550 kg na m 3.
• Organske snovi (ogljik, kisik, vodik) - 800-1400 kg na m 3.
• Kovine: jeklo - 7850, aluminij - 2700, svinec - 11300 kg na m 3.

Pri sodobnih tehnologijah gradnje stavb je kazalnik gostote materiala pomemben z vidika trdnosti nosilnih konstrukcij. Vse funkcije toplotne izolacije in zaščite pred vlago opravljajo materiali z nizko gostoto z zaprto celično strukturo.

Na tehtnico postavimo železen in aluminijev valj enake prostornine. Ravnovesje tehtnice se je porušilo. Zakaj?

Neravnovesje pomeni, da mase teles niso enake. Masa železnega valja je večja od mase aluminijastega valja. Toda prostornine valjev so enake. To pomeni, da ima prostorninska enota (1 cm3 ali 1 m3) železa večjo maso kot aluminij.

Masa snovi, ki jo vsebuje enota prostornine, se imenuje gostota snovi.

Če želite ugotoviti gostoto, morate maso snovi deliti z njeno prostornino. Gostota je označena z grško črko ρ (ro). Potem

gostota = masa/prostornina,

ρ = m/V .

Enota SI za gostoto je 1 kg/m3. Gostote različnih snovi so določene eksperimentalno in so predstavljene v tabeli:

Kako razumemo, da je gostota vode ρ = 1000 kg/m3? Odgovor na to vprašanje izhaja iz formule. Masa vode v prostornini V= 1 m 3 je enako m= 1000 kg.

Iz formule gostote je masa snovi

m = ρ V.

Od dveh enako prostorninskih teles ima večjo maso telo z večjo gostoto snovi.

Če primerjamo gostoti železa ρ f = 7800 kg/m 3 in aluminija ρ al = 2700 kg/m 3, razumemo, zakaj se je v poskusu izkazalo, da je masa železnega valja večja od mase aluminijastega valja. enako količino.

Če se prostornina telesa meri v cm 3, je za določitev telesne mase primerno uporabiti vrednost gostote ρ, izraženo v g / cm 3.

Preračunajmo na primer gostoto vode iz kg/m3 v g/cm3:

ρ in = 1000 kg/m 3 = 1000 \(\frac(1000~g)(1000000~cm^(3))\) = 1 g/cm3.

Torej je številčna vrednost gostote katere koli snovi, izražena v g/cm 3 , 1000-krat manjša od njene številčne vrednosti, izražene v kg/m 3 .

Formula gostote snovi ρ = m/V uporabljamo za homogena telesa, to je za telesa, sestavljena iz ene snovi. To so telesa, ki nimajo zračnih votlin ali ne vsebujejo primesi drugih snovi. Čistost snovi presojamo po izmerjeni gostoti. Ali je na primer v zlato palico dodana kakšna poceni kovina?

Praviloma ima snov v trdnem stanju večjo gostoto kot v tekočem stanju. Izjema od tega pravila sta led in voda, sestavljena iz molekul H 2 O, gostota ledu je ρ = 900 kg 3, gostota vode je ρ = 1000 kg 3. Gostota ledu je manjša od gostote vode, kar kaže na manj gosto pakiranje molekul (tj. večje razdalje med njimi) v trdnem stanju snovi (led) kot v tekočem stanju (voda). V prihodnosti boste naleteli na druge zelo zanimive anomalije (nenormalnosti) v lastnostih vode.

Povprečna gostota Zemlje je približno 5,5 g/cm 3 . Ta in druga dejstva, znana znanosti, so nam omogočila sklepanje o zgradbi Zemlje. Povprečna debelina zemeljske skorje je približno 33 km. Zemeljska skorja je sestavljena predvsem iz zemlje in kamnin. Povprečna gostota zemeljske skorje je 2,7 g/cm 3, gostota kamnin, ki ležijo neposredno pod zemeljsko skorjo, pa 3,3 g/cm 3. Toda obe vrednosti sta manjši od 5,5 g / cm 3, to je manj od povprečne gostote Zemlje. Iz tega sledi, da je gostota snovi, ki se nahaja v globinah sveta, večja od povprečne gostote Zemlje. Znanstveniki domnevajo, da v središču Zemlje gostota snovi doseže 11,5 g / cm 3, kar pomeni, da se približuje gostoti svinca.

Povprečna gostota človeškega telesnega tkiva je 1036 kg/m3, gostota krvi (pri t= 20 °C) - 1050 kg/m3.

Les ima nizko gostoto (2-krat manj kot pluta) balza. Iz njega so izdelani splavi in ​​rešilni pasovi. Na Kubi raste drevo Eshinomena bodičasta, katerega les ima gostoto 25-krat manjšo od gostote vode, to je ρ ≈ 0,04 g/cm 3 . Zelo visoka gostota lesa kačje drevo. Drevo se potopi v vodo kot kamen.

Za konec še legenda o Arhimedu.

Že v življenju slavnega starogrškega znanstvenika Arhimeda so se o njem oblikovale legende, razlog za to so bili njegovi izumi, ki so navduševali njegove sodobnike. Ena od legend pravi, da je sirakuški kralj Heron II prosil misleca, naj ugotovi, ali je njegova krona iz čistega zlata ali pa je draguljar vanjo vmešal precejšnjo količino srebra. Seveda je morala krona ostati nedotaknjena. Arhimedu ni bilo težko določiti mase krone. Veliko težje je bilo natančno izmeriti prostornino krone, da bi izračunali gostoto kovine, iz katere je bila ulita, in ugotovili, ali gre za čisto zlato. Težava je bila v tem, da je bila napačne oblike!

Nekega dne se je Arhimed, zatopljen v misli o kroni, kopal v kopeli, kjer je prišel na briljantno idejo. Prostornino krone lahko določimo tako, da izmerimo prostornino vode, ki jo izpodrine (ta način merjenja prostornine telesa nepravilne oblike vam je znan). Ko je določil prostornino krone in njeno maso, je Arhimed izračunal gostoto snovi, iz katere je draguljar izdelal krono.

Kot pravi legenda, se je izkazalo, da je gostota krone manjša od gostote čistega zlata in nepošteni draguljar je bil ujet pri prevari.

Preberi več