Որքա՞ն է մարմնի խտությունը: Նյութի խտություն՝ բանաձև, սահմանում և կախվածություն ջերմաստիճանից

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Քաշըսկալյար ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմինների իներցիոն և գրավիտացիոն հատկությունները։

Ցանկացած մարմին «դիմադրում է» այն փոխելու փորձերին։ Մարմինների այս հատկությունը կոչվում է իներցիա։ Այսպիսով, օրինակ, վարորդը չի կարող ակնթարթորեն կանգնեցնել մեքենան, երբ տեսնում է հետիոտնին, որը հանկարծակի ցատկում է իր դիմացի ճանապարհը: Նույն պատճառով դժվար է տեղափոխել զգեստապահարան կամ բազմոց։ Շրջապատող մարմինների նույն ազդեցության տակ մի մարմին կարող է արագ փոխել իր արագությունը, մինչդեռ մյուսը, նույն պայմաններում, կարող է շատ ավելի դանդաղ փոխվել: Ասում են, որ երկրորդ մարմինն ավելի իներտ է կամ ավելի մեծ զանգված ունի:

Այսպիսով, մարմնի իներցիայի չափը նրա իներցիոն զանգվածն է։ Եթե ​​երկու մարմին փոխազդում են միմյանց հետ, ապա արդյունքում փոխվում է երկու մարմինների արագությունը, այսինքն. փոխազդեցության գործընթացում երկու մարմիններն էլ ձեռք են բերում .

Փոխազդող մարմինների արագացման մոդուլների հարաբերակցությունը հավասար է նրանց զանգվածների հակադարձ հարաբերակցությանը.

Գրավիտացիոն փոխազդեցության չափը գրավիտացիոն զանգվածն է։

Փորձնականորեն հաստատվել է, որ իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածները համաչափ են միմյանց։ Ընտրելով համամասնության գործակից, որը հավասար է միասնությանը, նրանք խոսում են իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածների հավասարության մասին։

SI համակարգում Զանգվածի միավորը կգ է.

Զանգվածն ունի հետևյալ հատկությունները.

1. զանգվածը միշտ դրական է;
2. Մարմինների համակարգի զանգվածը միշտ հավասար է համակարգում ընդգրկված մարմիններից յուրաքանչյուրի զանգվածների գումարին (հավելվածության հատկություն).
3. շրջանակներում զանգվածը կախված չէ մարմնի շարժման բնույթից և արագությունից (անփոփոխական հատկություն).
4. փակ համակարգի զանգվածը պահպանվում է համակարգի մարմինների միմյանց հետ ցանկացած փոխազդեցության ժամանակ (զանգվածի պահպանման օրենք)։

Նյութերի խտությունը

Մարմնի խտությունը զանգվածն է մեկ միավորի ծավալով.

Միավոր խտությունը SI համակարգում կգ/մ .

Տարբեր նյութեր ունեն տարբեր խտություն: Նյութի խտությունը կախված է այն ատոմների զանգվածից, որոնցից այն կազմված է, և նյութի ատոմների և մոլեկուլների փաթեթավորման խտությունից: Որքան մեծ է ատոմների զանգվածը, այնքան մեծ է նյութի խտությունը։ Ագրեգացման տարբեր վիճակներում նյութի ատոմների փաթեթավորման խտությունը տարբեր է: Պինդ մարմիններում ատոմները շատ ամուր են փաթեթավորված, ուստի պինդ վիճակում գտնվող նյութերն ունեն ամենաբարձր խտությունը: Հեղուկ վիճակում նյութի խտությունը էականորեն չի տարբերվում պինդ վիճակում նրա խտությունից, քանի որ ատոմների փաթեթավորման խտությունը դեռ բարձր է։ Գազերում մոլեկուլները թույլ են կապված միմյանց հետ և հեռանում են միմյանցից մեծ հեռավորությունների վրա, գազային վիճակում ատոմների փաթեթավորման խտությունը շատ ցածր է, հետևաբար, այս վիճակում նյութերն ունեն ամենացածր խտությունը.

Աստղագիտական ​​դիտարկումների տվյալների հիման վրա որոշվել է Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը: Եթե ​​նյութը «տարածենք» մեր Գալակտիկայի ողջ ծավալով, ապա նրա մեջ նյութի միջին խտությունը հավասար կլինի մոտավորապես 0,000 000 000 000 000 000 000 000 5 գ/սմ 3: Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը մոտավորապես վեց ատոմ է մեկ խորանարդ մետրի համար:

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

ՕՐԻՆԱԿ 2

ՕՐԻՆԱԿ 3

Նյութերի խտության ուսումնասիրությունը սկսվում է ֆիզիկայի դասընթացից ավագ դպրոց. Այս հայեցակարգը հիմնարար է համարվում ֆիզիկայի և քիմիայի դասընթացներում մոլեկուլային կինետիկ տեսության հիմունքների հետագա ներկայացման համար: Նյութի կառուցվածքի և հետազոտության մեթոդների ուսումնասիրության նպատակը կարելի է ենթադրել աշխարհի մասին գիտական ​​պատկերացումների ձևավորումը։

Ֆիզիկան սկզբնական պատկերացումներ է տալիս աշխարհի միասնական պատկերի մասին: 7-րդ դասարանն ուսումնասիրում է նյութի խտությունը՝ հիմնվելով հետազոտության մեթոդների, ֆիզիկական հասկացությունների և բանաձևերի գործնական կիրառման վերաբերյալ պարզագույն գաղափարների վրա:

Ֆիզիկական հետազոտության մեթոդներ

Ինչպես հայտնի է, բնական երևույթների ուսումնասիրման մեթոդներից առանձնանում են դիտարկումն ու փորձը։ Բնական երևույթների դիտարկումները դասավանդվում են տարրական դպրոցիրականացնել պարզ չափումներ՝ հաճախ պահելով «Բնության օրացույց»: Ուսուցման այս ձևերը կարող են երեխային հանգեցնել աշխարհը ուսումնասիրելու, դիտարկված երևույթները համեմատելու և պատճառահետևանքային կապերը բացահայտելու անհրաժեշտության:

Այնուամենայնիվ, միայն ամբողջությամբ իրականացված փորձը երիտասարդ հետազոտողին հնարավորություն կտա բացահայտելու բնության գաղտնիքները: Փորձարարական և հետազոտական ​​հմտությունների զարգացումն իրականացվում է գործնական պարապմունքների և լաբորատոր աշխատանքի ընթացքում:

Ֆիզիկայի դասընթացում փորձի անցկացումը սկսվում է այնպիսի ֆիզիկական մեծությունների սահմանումներով, ինչպիսիք են երկարությունը, մակերեսը, ծավալը: Այս դեպքում կապ է հաստատվում մաթեմատիկական (երեխայի համար բավականին վերացական) և ֆիզիկական գիտելիքների միջև։ Երեխայի փորձին դիմելը և գիտական ​​տեսանկյունից երկար ժամանակ նրան հայտնի փաստերը հաշվի առնելը նպաստում է նրա մոտ անհրաժեշտ կոմպետենտության ձևավորմանը։ Սովորելու նպատակն այս դեպքում նոր բաներն ինքնուրույն ընկալելու ցանկությունն է։

Խտության ուսումնասիրություն

Խնդրահարույց ուսուցման մեթոդի համաձայն՝ դասի սկզբում կարելի է հարցնել հայտնի հանելուկը՝ «Ի՞նչն է ավելի ծանր՝ մեկ կիլոգրամ բմբուլ, թե՞ մեկ կիլոգրամ չուգուն»։ Իհարկե, 11-12 տարեկանները հեշտությամբ կարող են պատասխանել իրենց իմացած հարցին. Բայց անդրադառնալով հարցի էությանը, դրա յուրահատկությունը բացահայտելու կարողությանը, տանում է դեպի խտություն հասկացությունը։

Նյութի խտությունը զանգվածն է մեկ միավորի ծավալով։ Աղյուսակը, որը սովորաբար տրվում է դասագրքերում կամ տեղեկատու հրապարակումներում, թույլ է տալիս գնահատել նյութերի միջև եղած տարբերությունները, ինչպես նաև նյութի ագրեգատային վիճակները: Տարբերության նշում ֆիզիկական հատկություններպինդ, հեղուկներ և գազեր, որոնք ավելի վաղ քննարկվել են, այս տարբերության բացատրությունը ոչ միայն մասնիկների կառուցվածքի և հարաբերական դասավորության մեջ, այլև նյութի բնութագրերի մաթեմատիկական արտահայտության մեջ, ֆիզիկայի ուսումնասիրությունը տեղափոխում է այլ մակարդակ:

Նյութերի խտության աղյուսակը թույլ է տալիս համախմբել գիտելիքները ուսումնասիրվող հայեցակարգի ֆիզիկական իմաստի վերաբերյալ: Երեխան, պատասխանելով «Ի՞նչ է նշանակում որոշակի նյութի խտությունը» հարցին, հասկանում է, որ սա նյութի 1 սմ 3 (կամ 1 մ 3) զանգվածն է:

Խտության միավորների հարցը կարող է բարձրացվել արդեն այս փուլում։ Անհրաժեշտ է դիտարկել տարբեր տեղեկատու համակարգերում չափման միավորների փոխակերպման ուղիները: Սա հնարավորություն է տալիս ձերբազատվել ստատիկ մտածողությունից և ընդունել այլ հարցերում հաշվարկման այլ համակարգեր։

Խտության որոշում

Բնականաբար, ֆիզիկայի ուսումնասիրությունը չի կարող ամբողջական լինել առանց խնդիրների լուծման։ Այս փուլում ներկայացվում են հաշվարկային բանաձևեր։ 7-րդ դասարանի ֆիզիկայում սա երեխաների համար, հավանաբար, քանակների առաջին ֆիզիկական հարաբերությունն է: Դրան հատուկ ուշադրություն է դարձվում ոչ միայն խտության հասկացությունների ուսումնասիրության, այլ նաև խնդիրների լուծման դասավանդման մեթոդների փաստի շնորհիվ։

Հենց այս փուլում է սահմանվում ֆիզիկական հաշվողական խնդրի լուծման ալգորիթմը, հիմնական բանաձևերի, սահմանումների և օրենքների կիրառման գաղափարախոսությունը: Ուսուցիչը փորձում է սովորեցնել խնդրի վերլուծություն, անհայտի որոնման մեթոդ, չափման միավորների կիրառման առանձնահատկություններ՝ օգտագործելով այնպիսի հարաբերություն, ինչպիսին է խտության բանաձևը ֆիզիկայում։

Խնդրի լուծման օրինակ

Օրինակ 1

Որոշե՛ք, թե ինչ նյութից է կազմված 540 գ զանգվածով և 0,2 դմ 3 ծավալով խորանարդը։

ρ -? մ = 540 գ, V = 0,2 դմ 3 = 200 սմ 3

Վերլուծություն

Հիմնվելով խնդրի հարցի վրա՝ մենք հասկանում ենք, որ պինդ մարմինների խտությունների աղյուսակը կօգնի մեզ որոշել նյութը, որից պատրաստված է խորանարդը:

Հետեւաբար, մենք որոշում ենք նյութի խտությունը: Աղյուսակներում այս արժեքը տրված է գ/սմ3-ով, ուստի dm3-ից ծավալը վերածվում է սմ3-ի:

Լուծում

Ըստ սահմանման՝ ρ = m՝ V.

Մեզ տրված է՝ ծավալ, զանգված։ Նյութի խտությունը կարելի է հաշվարկել.

ρ = 540 գ՝ 200 սմ 3 = 2,7 գ/սմ 3, որը համապատասխանում է ալյումինին։

ՊատասխանելԽորանարդը պատրաստված է ալյումինից։

Այլ քանակությունների որոշում

Խտության հաշվարկման բանաձևի օգտագործումը թույլ է տալիս որոշել այլ ֆիզիկական մեծություններ: Խնդիրներում հեշտությամբ հաշվարկվում են ծավալի հետ կապված մարմինների զանգվածը, ծավալը, գծային չափերը։ Տարածքի և ծավալի որոշման մաթեմատիկական բանաձևերի իմացություն երկրաչափական ձևերօգտագործվում է խնդիրներում, ինչը հնարավորություն է տալիս բացատրել մաթեմատիկա ուսումնասիրելու անհրաժեշտությունը։

Օրինակ 2

Որոշեք պղնձի շերտի հաստությունը, որով պատված է 500 սմ 2 մակերեսով մասը, եթե հայտնի է, որ ծածկույթի համար օգտագործվել է 5 գ պղինձ։

ժ - ? S = 500 սմ 2, մ = 5 գ, ρ = 8,92 գ/սմ 3:

Վերլուծություն

Նյութի խտության աղյուսակը թույլ է տալիս որոշել պղնձի խտությունը:

Եկեք օգտագործենք խտությունը հաշվարկելու բանաձևը. Այս բանաձևը պարունակում է նյութի ծավալը, որից կարելի է որոշել գծային չափերը։

Լուծում

Ըստ սահմանման. ρ = m: V, բայց այս բանաձևը չի պարունակում ցանկալի արժեքը, ուստի մենք օգտագործում ենք.

Հիմնական բանաձևին փոխարինելով՝ ստանում ենք՝ ρ = m՝ Sh, որից.

Հաշվենք՝ h = 5 գ՝ (500 սմ 2 x 8,92 գ/սմ 3) = 0,0011 սմ = 11 մկմ։

ՊատասխանելՊղնձի շերտի հաստությունը 11 մկմ է։

Խտության փորձնական որոշում

Ֆիզիկական գիտության փորձարարական բնույթը ցուցադրվում է լաբորատոր փորձերի միջոցով։ Այս փուլում ձեռք են բերվում փորձեր անցկացնելու և դրանց արդյունքները բացատրելու հմտություններ։

Նյութի խտությունը որոշելու գործնական առաջադրանքը ներառում է.

• Հեղուկի խտության որոշում. Այս փուլում երեխաները, ովքեր նախկինում օգտագործել են աստիճանավոր գլան, կարող են հեշտությամբ որոշել հեղուկի խտությունը՝ օգտագործելով բանաձևը:
• Պինդ նյութի խտության որոշում ճիշտ ձև. Այս առաջադրանքը նույնպես կասկածի տեղիք չի տալիս, քանի որ արդեն իսկ դիտարկվել են նմանատիպ հաշվարկային խնդիրներ և փորձ է ձեռք բերվել մարմինների գծային չափսերի հիման վրա ծավալների չափման հարցում։
• Պինդ մարմնի խտության որոշում անկանոն ձև. Այս առաջադրանքը կատարելիս մենք օգտագործում ենք անկանոն ձևի մարմնի ծավալը գավաթի միջոցով որոշելու մեթոդը։ Հարկ է ևս մեկ անգամ հիշել այս մեթոդի առանձնահատկությունները՝ պինդ մարմնի կարողությունը տեղաշարժելու հեղուկը, որի ծավալը հավասար է մարմնի ծավալին: Այնուհետև խնդիրը լուծվում է ստանդարտ ձևով:

Ընդլայնված առաջադրանքներ

Դուք կարող եք բարդացնել խնդիրը՝ խնդրելով երեխաներին բացահայտել այն նյութը, որից կազմված է մարմինը: Այս դեպքում օգտագործվող նյութերի խտության աղյուսակը թույլ է տալիս ուշադրություն հրավիրել հղման տեղեկատվության հետ աշխատելու ունակության անհրաժեշտության վրա:

Փորձարարական խնդիրներ լուծելիս ուսանողներից պահանջվում է անհրաժեշտ քանակությամբ գիտելիքներ ունենալ չափման միավորների օգտագործման և փոխակերպման ոլորտում: Հաճախ դա է պատճառը ամենամեծ թիվըսխալներ և թերություններ. Թերևս ավելի շատ ժամանակ պետք է հատկացվի ֆիզիկայի ուսումնասիրության այս փուլին, այն թույլ է տալիս համեմատել գիտելիքներն ու հետազոտական ​​փորձը:

Զանգվածային խտություն

Մաքուր նյութի ուսումնասիրությունը, իհարկե, հետաքրքիր է, բայց որքա՞ն հաճախ են հայտնաբերվում մաքուր նյութեր։ Առօրյա կյանքում մենք հանդիպում ենք խառնուրդների և համաձուլվածքների: Ինչպե՞ս լինել այս դեպքում: Զանգվածային խտության հայեցակարգը ուսանողներին թույլ չի տա կատարել բնորոշ սխալև օգտագործել նյութերի միջին խտություն:

Չափազանց անհրաժեշտ է պարզաբանել այս հարցը, որպեսզի հնարավորություն ընձեռվի տեսնել և զգալ նյութի խտության և զանգվածային խտության միջև եղած տարբերությունը վաղ փուլերում: Այս տարբերությունը հասկանալն անհրաժեշտ է ֆիզիկայի հետագա ուսումնասիրության ժամանակ:

Այս տարբերությունը չափազանց հետաքրքիր է այն դեպքում, երբ երեխային թույլ են տալիս ուսումնասիրել զանգվածային խտությունը՝ կախված նյութի խտությունից և առանձին մասնիկների (խիճ, ավազ և այլն) չափերից՝ նախնական հետազոտական ​​գործունեության ընթացքում:

Նյութերի հարաբերական խտությունը

Տարբեր նյութերի հատկությունների համեմատությունը բավականին հետաքրքիր է՝ հիմնվելով նյութի հարաբերական խտության վրա՝ այդպիսի քանակներից մեկը:

Սովորաբար նյութի հարաբերական խտությունը որոշվում է թորած ջրի նկատմամբ։ Որպես տվյալ նյութի խտության հարաբերակցություն ստանդարտի խտությանը, այս արժեքը որոշվում է պիկնոմետրի միջոցով: Բայց այս տեղեկատվությունը չի օգտագործվում դպրոցական գիտության դասընթացում, այն հետաքրքիր է խորը ուսումնասիրության համար (առավել հաճախ ընտրովի):

Ֆիզիկայի և քիմիայի ուսումնասիրության օլիմպիադայի մակարդակը կարող է նաև շոշափել «նյութի հարաբերական խտությունը ջրածնի նկատմամբ» հասկացությանը։ Այն սովորաբար կիրառվում է գազերի վրա: Գազի հարաբերական խտությունը որոշելու համար չի բացառվում ուսումնասիրվող գազի մոլային զանգվածի և օգտագործման հարաբերակցությունը:

ԼԱԲՈՐԱՏՈՐԱԿԱՆ ԱՇԽԱՏԱՆՔ թիվ 1

ԿԱՆՈՆԱՎՈՐ ԵՐԿՐԱՉԱՓԱԿԱՆ ՁԵՎԻ պինդ մարմինների խտության ՈՐՈՇՈՒՄ ԵՎ ՉԱՓՈՒՄՆԵՐԻ ՍԽԱԼՆԵՐԻ ՀԱՇՎԱՐԿՈՒՄ

ԱՇԽԱՏԱՆՔԻ ՆՊԱՏԱԿԸ. սովորել օգտագործել չափիչ գործիքներ՝ տրամաչափեր, միկրոմետրեր և տեխնիկական կշեռքներ, տիրապետել մոտավոր հաշվարկների տեխնիկային, ձեռք բերել փորձարարական արդյունքների մշակման համար անհրաժեշտ գործնական հմտություններ և որոշել պինդ մարմնի խտությունը:

ՍԱՐՔԵՐ ԵՎ ՊԱՐԱԳԱՆԵՐ՝ տրամաչափեր, միկրոմետր, տեխնիկական կշեռքներ, կշիռներ, չափված թափք։

1. ՀԱՄԱՌՈՏ ՏԵՍԱԿԱՆ ՏԵՂԵԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ

Մարմնի խտությունը մարմնի զանգվածի և ծավալի հարաբերությունն է։

SI համակարգում խտությունը չափվում է կգ/, իսկ GHS համակարգում՝ գ/:

Տեսակարար կշիռը մարմնի քաշի և ծավալի հարաբերակցությունն է

SI համակարգում տեսակարար կշիռը չափվում է N/m 3-ով, իսկ CGS համակարգում՝ dyne/cm 3-ով:

Ըստ Նյուտոնի երկրորդ օրենքի՝ քաշը P=mg, որտեղ g-ը ձգողության արագացումն է։ Այնուհետև տեսակարար կշիռը կարող է ներկայացվել որպես մարմնի խտության և ծանրության արագացման արտադրյալ.

Երբ մարմնի ջերմաստիճանը փոխվում է, նրա խտությունը նույնպես փոխվում է, քանի որ փոխվում է նրա ծավալը։ Մարմնի խտության կախվածությունը ջերմաստիճանից արտահայտվում է բանաձևով.

որտեղ է մարմնի խտությունը 0 o C-ում, մարմնի ծավալային ընդլայնման գործակիցն է, t-ը մարմնի ջերմաստիճանն է:

Պինդ մարմինների խտությունը որոշելու մի քանի եղանակ կա. Եթե ​​մարմինն ունի ճիշտ երկրաչափական ձև, ապա դրա խտությունը հեշտությամբ կարելի է որոշել՝ չափելով դրա ծավալը և զանգվածը։ Եթե ​​մարմինն ունի անկանոն երկրաչափական ձև, ապա դրա ծավալը որոշվում է բաժակի միջոցով կամ կիրառվում է հիդրոստատիկ կշռման մեթոդը։ Փոքր և հատիկավոր պինդ մարմինների ծավալը որոշելու, ինչպես նաև հեղուկների խտությունը որոշելու համար օգտագործվում է հատուկ սարք՝ պիկնոմետր։

Այս լաբորատոր աշխատանքում որոշվում է կանոնավոր երկրաչափական ձևի պինդ մարմինների խտությունը, որոնց ծավալը կարելի է հեշտությամբ հաշվարկել համապատասխան բանաձևերի միջոցով։

Հատկապես կանոնավոր երկրաչափական ձևի մարմինները ներառում են՝ գնդիկ, որի ծավալը կազմում է.

որտեղ R-ը շառավիղն է, D-ը գնդակի տրամագիծն է:

Մխոց, որի ծավալը կազմում է.

; որտեղ D-ը մխոցի տրամագիծն է, H՝ բարձրությունը:

Սնամեջ գլան, որի համար ծավալը;

որտեղ D-ը մխոցի արտաքին տրամագիծն է, H՝ բարձրությունը, դ- մխոցի ներքին տրամագիծը.

Զուգահեռաբար, որի համար ծավալը V = a*b*c, Որտեղ Ա- բարձրություն, բ –երկարությունը,

Հետ -զուգահեռականի լայնությունը:

II. ԱՇԽԱՏԱՆՔԻ ԿԱՏԱՐՄԱՆ ԿԱՐԳԸ

1. Որոշեք մարմնի քաշը տեխնիկական կշեռքների վրա՝ պահպանելով դրանց հետ աշխատելու կանոնները։ Ուշադրություն դարձրեք տեխնիկական կշեռքի վրա կշռելու ճշգրտությանը:

2. Չափել մարմնի գծային չափերը տրամաչափով: Չափումներ կատարեք երեք անգամ և հաշվարկեք միջին արժեքները:

3. Օգտագործելով գծային չափերի միջին արժեքները, հաշվարկեք մարմնի ծավալը:

4. Մարմնի գծային չափերը չափե՛ք միկրոմետրով (յուրաքանչյուր չափի եռապատիկ) և միջին տվյալների միջոցով հաշվարկե՛ք մարմնի ծավալը։

5. Հաշվե՛ք մարմնի խտությունը՝ օգտագործելով մարմնի զանգվածի և ծավալի միջին արժեքները

առանձին՝ տրամաչափերով և միկրոմետրերով մարմնի չափումների համար

7. Հաշվե՛ք մարմնի խտության չափման հարաբերական սխալները՝ օգտագործելով բանաձևը.

որտեղ m-ը մարմնի քաշի միջին արժեքն է, մարմնի քաշը չափելու միջին բացարձակ սխալը, ծավալը չափելու միջին հարաբերական սխալը (մարմնի ծավալի չափման հարաբերական սխալների հաշվարկման բանաձևերը տրված են այս աշխատանքի ծանոթագրություններում):

8. Հաշվեք խտության չափումների բացարձակ սխալները՝ օգտագործելով բանաձևը (առանձին միկրոմետրի և տրամաչափի համար).

9. Չափման և հաշվարկի տվյալները մուտքագրեք աղյուսակներում:

10. Պատասխանները գրի՛ր ձևով՝ .առանձին տրամաչափով և միկրոմետրով մարմնի խտությունը չափելու համար:

12. Եզրակացություններ արեք.

Խտությունը սովորաբար կոչվում է ֆիզիկական մեծություն, որը որոշում է առարկայի, նյութի կամ հեղուկի զանգվածի հարաբերությունը տարածության մեջ զբաղեցրած ծավալին: Եկեք խոսենք այն մասին, թե ինչ է խտությունը, ինչպես է տարբերվում մարմնի և նյութի խտությունը և ինչպես (ինչ բանաձևով) գտնել խտությունը ֆիզիկայում։

Խտության տեսակները

Պետք է հստակեցնել, որ խտությունը կարելի է բաժանել մի քանի տեսակների.

Կախված ուսումնասիրվող օբյեկտից.

• Մարմնի խտությունը միատարր մարմինների համար մարմնի զանգվածի ուղիղ հարաբերակցությունն է տարածության մեջ զբաղեցրած ծավալին:
• Նյութի խտությունը այս նյութից բաղկացած մարմինների խտությունն է։ Նյութերի խտությունը հաստատուն է։ Կան հատուկ աղյուսակներ, որոնք ցույց են տալիս տարբեր նյութերի խտությունը: Օրինակ՝ ալյումինի խտությունը 2,7 * 103 կգ/մ3 է։ Իմանալով ալյումինի խտությունը և դրանից կազմված մարմնի զանգվածը՝ կարող ենք հաշվել այս մարմնի ծավալը։ Կամ, իմանալով, որ մարմինը բաղկացած է ալյումինից և իմանալով այս մարմնի ծավալը, հեշտությամբ կարող ենք հաշվել դրա զանգվածը։ Ինչպես գտնել այդ մեծությունները, մենք կանդրադառնանք մի փոքր ավելի ուշ, երբ խտությունը հաշվարկելու բանաձևը դուրս բերենք։
• Եթե ​​մարմինը բաղկացած է մի քանի նյութերից, ապա դրա խտությունը որոշելու համար անհրաժեշտ է յուրաքանչյուր նյութի համար առանձին հաշվարկել նրա մասերի խտությունը։ Այս խտությունը կոչվում է մարմնի միջին խտություն։

Կախված այն նյութի ծակոտկենությունից, որից կազմված է մարմինը.

• Իրական խտությունը այն խտությունն է, որը հաշվարկվում է առանց մարմնի դատարկությունները հաշվի առնելու:
• Տեսակարար կշիռը կամ ակնհայտ խտությունը այն է, որը հաշվարկվում է՝ հաշվի առնելով ծակոտկեն կամ փխրուն նյութից կազմված մարմնի դատարկությունը:

Այսպիսով, ինչպես եք գտնում խտությունը:

Խտության հաշվարկման բանաձև

Մարմնի խտությունը պարզելու բանաձևը հետևյալն է.

• p = m / V, որտեղ p-ը նյութի խտությունն է, m-ը մարմնի զանգվածն է, V-ը մարմնի ծավալն է տարածության մեջ:

Եթե ​​հաշվարկենք որոշակի գազի խտությունը, բանաձևը կունենա հետևյալ տեսքը.

• p = M / V m p - գազի խտություն, M - գազի մոլային զանգված, V m - մոլային ծավալ, որը նորմալ պայմաններում կազմում է 22,4 լ/մոլ:

Օրինակ՝ նյութի զանգվածը 15 կգ է, այն զբաղեցնում է 5 լիտր։ Որքա՞ն է նյութի խտությունը:

Լուծում. արժեքները փոխարինեք բանաձևով

• p = 15 / 5 = 3 (կգ / լ)

Պատասխան՝ նյութի խտությունը 3 կգ/լ է

Խտության միավորներ

Բացի մարմնի և նյութի խտությունը գտնելու իմացությունից, դուք պետք է իմանաք նաև խտության չափման միավորները։

• Պինդ մարմինների համար՝ կգ/մ 3, գ/սմ 3
• Հեղուկների համար՝ 1 գ/լ կամ 10 3 կգ/մ 3
• Գազերի համար՝ 1 գ/լ կամ 10 3 կգ/մ 3

Խտության միավորների մասին ավելին կարող եք կարդալ մեր հոդվածում:

Ինչպես գտնել խտությունը տանը

Տանը մարմնի կամ նյութի խտությունը պարզելու համար ձեզ հարկավոր է.

1. Կշեռքներ;
2. սանտիմետր, եթե մարմինը ամուր է;
3. Անոթ, եթե ցանկանում եք չափել հեղուկի խտությունը:

Տանը մարմնի խտությունը պարզելու համար հարկավոր է չափել դրա ծավալը սանտիմետրով կամ անոթով, այնուհետև մարմինը դնել կշեռքի վրա: Եթե ​​դուք չափում եք հեղուկի խտությունը, ապա համոզվեք, որ հանեք այն տարայի զանգվածը, որի մեջ լցրել եք հեղուկը, նախքան ձեր հաշվարկները կատարելը: Շատ ավելի դժվար է հաշվարկել գազերի խտությունը տանը, խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել պատրաստի աղյուսակներ, որոնք արդեն ցույց են տալիս տարբեր գազերի խտությունը: