Плотность полых тел и средняя плотность - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Плотность полых тел и средняя плотность

Теория > Физика 7 класс > Взаимодействие тел

Плотностьмасса вещества, заключенная в единице объема.


плотность формула
Здесь:
V — объем тела (м ),
m — масса тела, (килограмм),
ρ — плотность вещества, (кг/м3 ). греческая буква "ро"

Единицей плотности вещества в СИ является килограмм на кубический метр (1кг/м3 ).

Плотностью, близкой к теоретической, обладают металлы, жидкости, стекло, некоторые полимеры и пластмассы. Плотность твердых и жидких материалов сравнивают с плотностью воды. Наибольшая плотность воды при температуре 4°С равна 1 г/см3,  так как 1 см3 воды имеет массу 1 г.

Пористые материалы (пенопласт, керамзит) имеют плотность отличающуюся от теоретической. Для таких веществ используют понятие средней плостности

Средняя плотность — величина, определяемая отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому ими объему, включая имеющиеся в них поры и пустоты. 

Среднюю плотность вычисляют по формуле:
средняя плотность

где рТ— средняя плотность, г/см3 (кг/м3 ); т — масса материала в естественном состоянии, г (кг); V — объем материала в естественном состоянии, см33 ).

Задача: На завтрак  щенок Антошка  съедает половину сардельки и выпивает 25 мл воды. Какова средняя плотность сардельки, если после трапезы Антошка  «потолстел» на 78 г, а объём сардельки составляет 100 см3? Ответ выразите в  в г/см3 и кг/м3, округлив до целых. Плотность воды составляет 1000 кг/м3.
задача-средняя-плотностьТак как щенок Антошка  "потолстел" на 78 гр, то эта прибавка состоит из массы воды и массы сардельки. 
Массы воды можно найти, зная плотность воды(ρв) и объем воды (Vв). 
Массу сардельки найдем по формуле mсmоб - mв
Антошка  съедает половину сардельки - тогда Vс = 1/2 * 100 см 3
Подставив все значения получаем искомую плотность сардельки

Чтобы выразить г/см3 в  кг/м3, вспомним 1 г/см3 = 1000  кг/м3


Неоднородное вещество может состоять из нескольких веществ или иметь полость в своем строении.
Тогда объем полости  находится по формуле:

Vп = V - Vв =  V - m /ρ ,
где ρ — плотность вещества, m — масса вещества, V — объём всего тела, объем полости – Vп, объем вещества – Vв.

Рассмотрим практическое применение формул при решении задач:
Задача: Алюминиевый шар объемом 200 см3 имеет массу 440 г. Сплошной он или полый?
Способ 1. 
Найдем плотность шара.
Сравним плотность шара с табличной плотностью алюминия 

Вывод по решению:
Полученная плотность не соответствует плотности алюминия ( 2, 2 г/см3 меньше чем  2, 7 г/см3), поэтому шар имеет полость.




Способ 2. 
Найдем объем алюминевого шара, зная массу и табличную плотность
Сравним объем алюминия с условием задачи.
Если объем тела меньше, следовательно тело имеет полость
Вывод по решению:
Полученный объем не соответствует объему шара алюминия (меньше), поэтому шар имеет полость.

Добавим второе условие задачи: Алюминиевый шар объемом 200 см3 имеет массу 440 г. Сплошной он или полый? Найдите объем полости?
Vп = V - Vв = V - m /ρ 
V - m /ρ = 200 см 3 - 163 см 3 = 37 см 3



Способ 3.
Найдем массу алюминевого шара, зная объем и плотность.
Сравним найденную массу с массой задачи.
Если  масса больше, следовательно тело имеет полость

Вывод по решению:
Полученная масса не соответствует массе шара алюминия (больше), поэтому шар имеет полость.
Задача   После того, как школьник выпил всю воду из бутылки, в ней осталось V=0,8 мл воды в виде капель на стенках. Он плотно закрыл бутылку и поставил её около окна. Под действием солнечных лучей вся вода внутри бутылки испарилась. Определите плотность получившейся смеси, если первоначальная плотность воздуха составляет ρ=1,2 кг/м3, а плотность воды — ρв=1000 кг/м3. Вместимость бутылки равна V=2 л.
 
Дано:
Vв=0,8 мл
Vбут=2 л
ρвоз =1,2 кг/м3
ρв=1000 кг/м3
СИ 
0,0000008м3
0,002м3
 
Решение:
средняя  плотность ρс = (mв + mвоз) / (Vв + Vвоз)
mв = Vв * ρв = 0,0000008м3 * 1000 кг/м3 = 0,0008 кг
mвоз = Vвоз * ρвоз = (Vбут - Vвод) * ρвоз = (0,002м3 - 0,0000008м3) * 1,2 кг/м3 = 0,0024 кг
  ρс = (mв + mвоз) / (Vв + Vвоз) = (0,0008 кг + 0,0024 кг) / 0,002м3 = 1,6 
 кг/м3
Ответ: ρс = 1,6 кг/м3
 ρс =









 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню