Densitet är måttet på mängden massa per volymenhet. För att kunna beräkna densiteten måste du känna till föremålets massa och volym. Formeln för densitet är:
densitet = massa/volym
Massan är vanligtvis den enkla delen medan det kan vara svårt att hitta volym. Enkelt formade föremål ges vanligtvis i läxproblem som att använda en kub, tegel eller klot. För en enkel form, använd en formel för att hitta volym. För oregelbundna former är den enklaste lösningen att mäta volymen förskjuten genom att placera föremålet i en vätska
Detta exempelproblem visar stegen som behövs för att beräkna densiteten för ett föremål och en vätska när massan och volymen ges.
Nyckelalternativ: Hur man beräknar densitet
Fråga 1: Vad är densiteten för en sockerbit som väger 11,2 gram och mäter 2 cm på en sida?
Steg 1 : Hitta sockrets massa och volym kub.
Massa = 11,2 gram
Volym = kub med 2 cm sidor.
Volym av en kub = (sidans längd)3
Volym = ( 2 cm)3
Volym = 8 cm3
Steg 2: Anslut dina variabler till densitetsformeln.
densitet = massa/volym
densitet = 11,2 gram/ 8 cm3
densitet = 1,4 gram/cm3
Svar 1: Sockerbiten har en densitet på 1,4 gram/cm3.
Fråga 2:
En lösning av vatten och salt innehåller 25 gram salt i 250 ml vatten. Vilken densitet har saltvattnet? (Använd densitet av vatten = 1 g/ml)
Steg 1: Hitta massan och volymen av saltvattnet.
Den här gången är det två massor. Både saltets massa och vattnets massa behövs för att hitta saltvattnets massa. Saltets massa anges, men den enda vattenvolymen anges. Vi har också fått vattnets densitet, så att vi kan beräkna vattnets massa.
densitetvatten = massa
vatten/volymvatten
lösa för massa vatten,
massavatten = densitetvatten·volymvatten
massavatten = 1 g/mL · 250 mL
massavatten = 250 gram
Nu har vi tillräckligt för att hitta massan av saltvattnet.
massatotal = massa salt + massa vattenmassatotalt = 25 g + 250 g
massatotalt
= 275 g
Volymen av saltvattnet är 250 ml.
Steg 2: Anslut dina värden till densitetsformeln.
densitet = massa/volym
densitet = 275 g/250 mL densitet = 1,1 g/ml
Svar 2: Saltvattnet har en densitet på 1,1 gram/ml.
Hitta Volym efter förskjutning
Om du får ett vanligt fast föremål kan du mäta dess dimensioner och beräkna dess volym. Tyvärr kan volymen av få föremål i den verkliga världen mätas så enkelt! Ibland behöver man beräkna volym efter förskjutning.
Hur mäter man förskjutning? Säg att du har en metallleksakssoldat. Du kan se att den är tillräckligt tung för att sjunka i vatten, men du kan inte använda en linjal för att mäta dess dimensioner. För att mäta leksakens volym, fyll en graderad cylinder ungefär halvvägs med vatten. Spela in volymen. Lägg till leksaken. Se till att ta bort alla luftbubblor som kan fastna på den. Spela in den nya volymmätningen. Volymen på leksakssoldaten är den slutliga volymen minus den initiala volymen. Du kan mäta massan på den (torra) leksaken och sedan beräkna densiteten.
Tips för densitetsberäkningar
I vissa fall kommer mässan att ges till dig. Om inte, måste du skaffa det själv genom att väga föremålet. När du skaffar massa, var medveten om hur exakt och exakt mätningen kommer att vara. Detsamma gäller volymmätning. Självklart får du en mer exakt mätning med en graderad cylinder än med en bägare, men du kanske inte behöver en så nära mätning. De signifikanta siffrorna som rapporteras i densitetsberäkningen är de för din minst exakta mått. Så om din vikt är 22 kg är det onödigt att rapportera en volymmätning till närmaste mikroliter.
Ett annat viktigt koncept att tänka på är om ditt svar är vettigt. Om ett föremål verkar tungt för sin storlek bör det ha ett högt densitetsvärde. Hur hög? Tänk på att vattnets densitet är cirka 1 g/cm³. Objekt som är mindre täta än detta flyter i vatten, medan de som är tätare sjunker i vatten. Om ett föremål sjunker i vatten är det bättre att ditt densitetsvärde är större än 1!
Mer läxhjälp