Question

Как измерять плотность вещества, из которого состоит твёрдое тело, методом гидростатического взвешивания?

Answer 1

Сначала тело взвешивают в воздухе, затем его взвешивают в дистиллированной воде. В воде тело весит меньше на величину выталкивающей силы (силы Архимеда). Поэтому, найти архимедову силу можно вычесть из веса тела в воздухе вес тела в воде. Fa= P₁-P₂, Из формулы архимедовой силы находят объём тела. Из веса Р₁ в воздухе вычисляют массу тела m=P/g   А затем уже по формуле плотности ρ=m/V расчитывают плотность вещества. Именно таким способом рассчитаны плотности всех веществ, которые мы так легко находим по таблицам.

Answer 2

Измерение плотности твёрдого тела методом гидростатического взвешивания можно выполнить с использованием простых лабораторных инструментов и принципа Архимеда. Вот как это делается:

1. Подготовьте оборудование:

   • Твёрдое тело, плотность которого вы хотите измерить.
   • Весы, способные измерять массу твёрдого тела с высокой точностью.
   • Цилиндр или контейнер с водой.
   • Измерительный стакан или лабораторную посуду.
   • Штатив или подставку для весов.

2. Заполните измерительный стакан (лабораторную посуду) водой до уровня, который не позволит вам добавить твёрдое тело без переполнения.

3. Взвесьте твёрдое тело на весах и запишите его массу. Обозначим её как M.

4. Настройте штатив или подставку для весов так, чтобы измерительный стакан с водой находился над весами.

5. Осторожно опустите твёрдое тело в измерительный стакан с водой так, чтобы оно полностью погрузилось в воду, но не касалось дна и стенок стакана. Убедитесь, что тело полностью погружено и не плавает на поверхности.

6. Измерьте изменение массы воды на весах после погружения твёрдого тела. Обозначим это изменение как ΔM.

7. Используйте принцип Архимеда для вычисления объема твёрдого тела:

   Объем тела (V) = ΔM / плотность воды

   Где плотность воды обычно составляет около 1 г/см³ (или 1000 кг/м³).

8. Теперь, зная массу (M) и объем (V) твёрдого тела, вы можете вычислить его плотность (ρ):

   Плотность (ρ) = M / V

Это даст вам плотность твёрдого тела в нужных единицах измерения (г/см³, кг/м³ и т. д.).

Обратите внимание, что для точных результатов необходимо учесть погрешности измерений и обеспечить, чтобы тело полностью погрузилось в воду без воздушных пузырей, что может искажать результаты.