Πραγματοποιούμε το πείραμα της εργαστηριακής άσκησης 3 του Εργαστηριακού Οδηγού της Β Γυμνασίου. Μετράμε τη μάζα ενός άδειου ογκομετρικού 100ml και τη βρίσκουμε 50γραμμάρια. Μετά το γεμίζουμε μέχρι τα 100ml με νερό και ξαναμετράμε τη μάζα και τη βρίσκουμε 150γραμμάρια. Πόση είναι η πυκνότητα του νερού;
Λύση
Για να υπολογίσουμε τη μάζα του υγρού, πρέπει να αφαιρέσουμε τη μάζα του άδειου ογκομετρικού από τη μάζα του γεμάτου με υγρό ογκομετρικού. Επομένως
Ξέροντας τη μάζα (100g) και τον όγκο (100ml) μπορούμε να υπολογίσουμε την πυκνότητα από τον τύπο:
Πραγματοποιούμε το πείραμα της εργαστηριακής άσκησης 4 του Εργαστηριακού Οδηγού της Β Γυμνασίου. Μετράμε τη μάζα μίας πέτρας και τη βρίσκουμε 50γραμμάρια. Τη βυθίζουμε στο ογκομετρικό δοχείο της εικόνας. Μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα του αντικειμένου;
Λύση
Για να υπολογίσουμε την πυκνότητα ενός στερεού, πρέπει πρώτα να βρούμε τον όγκο του. Αφαιρούμε την τελική μείον την αρχική στάθμη, όπως ξέρουμε για τη μέτρηση όγκου στερεού και βρίσκουμε:
Γνωρίζοντας τη μάζα και τον όγκο της πέτρας, υπολογίζουμε την πυκνότητα από τον τύπο της:
Πραγματοποιούμε το πείραμα της εργαστηριακής άσκησης 4 του Εργαστηριακού Οδηγού της Β Γυμνασίου. Μετράμε τη μάζα ενός άγνωστου αντικειμένου και τη βρίσκουμε 7,2γραμμάρια. Το βυθίζουμε στον ογκομετρικό κύλινδρο της εικόνας, που μετράει σε ml. Μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα του αντικειμένου και να βρείτε από τι υλικό είναι;
Για να υπολογίσουμε την πυκνότητα ενός στερεού, πρέπει πρώτα να βρούμε τον όγκο του. Αφαιρούμε την τελική μείον την αρχική στάθμη, όπως ξέρουμε για τη μέτρηση όγκου στερεού και βρίσκουμε:
Γνωρίζοντας τη μάζα και τον όγκο του στερεού, υπολογίζουμε την πυκνότητα από τον τύπο της:
Άρα η πυκνότητα του σώματος είναι 2,4g/ml. Ανατρέχουμε στον πίνακα πυκνότητας υλικών και βλέπουμε ότι το αντικείμενο είναι από τσιμέντο.
Για να βρούμε την πυκνότητα της πέτρας πρέπει να ξέρουμε εκτός από τη μάζα και τον όγκο της. Γι’ αυτό υπολογίζουμε τον όγκο από την εικόνα, αφαιρώντας την αρχική στάθμη από την τελική.
Επομένως, υπολογίζω την πυκνότητα από τον τύπο της.
Επανάληψη για την Α Γυμνασίου, σε μάζα όγκο και πυκνότητα. Για την πυκνότητα Β Γυμνασίου μπορείτε να διαβάσετε “Τα φυσικά μεγέθη και οι μονάδες τους“. Για το πρώτο τετράμηνο της Α Γυμνασίου, θα κάνουμε επανάληψη στα ακόλουθα τρία μαθήματα:
Η θεωρία αυτών των μαθημάτων βρίσκεται στο φυλλάδιο στις παραγράφους 3, 4, 5. Για να εξετάσουμε το βαθμό εμπέδωσης των νέων εννοιών, μπορούμε να κάνουμε το quiz, αφού πρώτα μελετήσουμε τις ακόλουθες επαναληπτικές ερωτήσεις θεωρίας και εφαρμογές.
“Η Φυσική με πειράματα Α Γυμνασίου” – Φύλλο εργασίας 3
Τι είναι μάζα; Τι είναι βάρος;
Ποια η μονάδα μέτρησης της μάζας; Ποια του βάρους;
Με ποιο όργανο μέτρησης μετράμε τη μάζα; με ποιο το βάρος;
Αλλάζει η μάζα ανάλογα με τον τόπο; Αλλάζει το βάρος;
Πώς βρίσκουμε το βάρος ενός σώματος στη Γη αν ξέρουμε τη μάζα του;
Διαθέτουμε ένα ζυγό σύγκρισης με ίσους βραχίονες, μία πλαστελίνη και σταθμά γνωστής μάζας. Περιγράψτε ένα πείραμα μέτρησης της μάζας της πλαστελίνηςΜέτρηση μάζας με ζυγό σύγκρισηςΔιαθέτουμε ένα ζυγό σύγκρισης με ίσους βραχίονες, μία πλαστελίνη και σταθμά γνωστής μάζας. Αν δεν έχουμε ζυγό σύγκρισης, κατασκευάζουμε έναν από μία κρεμάστρα με δύο πιατάκια κρεμασμένα στα άκρα της. Στο ένα πιατάκι βάζουμε το αντικείμενο που θέλουμε να μετρήσουμε, και στο άλλο βάζουμε διαδοχικά σταθμά. Όταν ισορροπήσει, προσθέτουμε τις μάζες των σταθμών και προκύπτει η μάζα του αντικειμένου.. (Περιγραφή πειράματος 1)
Διαθέτουμε ένα ελατήριο, ένα χάρακα και σταθμά γνωστής μάζας. Περιγράψτε ένα πείραμα βαθμονόμησης του ελατηρίουΒαθμονόμηση ελατηρίουΔιαθέτουμε ένα ελατήριο, ένα χάρακα και σταθμά γνωστής μάζας. Τοποθετούμε το μηδέν του χάρακα στην άκρη του ελατηρίου που κρέμεται από σταθερό σημείο. Τοποθετούμε διαδοχικά γνωστά σταθμά και σημειώνουμε σε πίνακα τις τιμές μάζας και επιμήκυνσης. Στο τέλος, κάνουμε ένα διάγραμμα με τις τιμές αυτές. Παρατηρούμε ότι η μάζα είναι ανάλογη της επιμήκυνσης.. (Περιγραφή πειράματος 2)
Διαθέτουμε το ελατήριο του πειράματος 2, ένα χάρακα και μία πλαστελίνη. Περιγράψτε ένα πείραμα μέτρησης της μάζας της πλαστελίνηςΥπολογισμός άγνωστης μάζας από το διάγραμμα βαθμονόμησηςΓια να υπολογίσουμε την άγνωστη μάζα της πλαστελίνης, μετράμε την επιμήκυνση και ανατρέχουμε στο διάγραμμα βαθμονόμησης του ελατηρίου για να βρούμε τη μάζα που αντιστοιχεί στην επιμήκυνση αυτή.. (Περιγραφή πειράματος 3)
Ποια είναι η σχέση ανάμεσα στην επιμήκυνση του ελατηρίου και τη μάζα;
“Η Φυσική με πειράματα Α Γυμνασίου” – Φύλλο εργασίας 4
Τι είναι ο όγκος ενός σώματος;
Ποια είναι η διεθνής μονάδα μέτρησης του όγκου; Γνωρίζετε άλλες μονάδες;
Πόσο είναι ένα λίτρο; Πόσο ένα ml;
Με ποιο όργανο μέτρησης μπορούμε να μετρήσουμε τον όγκο;
Διαθέτουμε ένα δοχείο, υγρό και έναν ογκομετρικό κύλινδρο. Περιγράψτε ένα πείραμα μέτρησης της χωρητικότητας του δοχείουΜέτρηση όγκου υγρούΔιαθέτουμε ένα δοχείο, έναν ογκομετρικό και υγρό. Για να μετρήσουμε τη χωρητικότητα του δοχείου, το γεμίζουμε με υγρό, κατόπιν το αδειάζουμε στον ογκομετρικό και σημειώνουμε τη στάθμη.. (περιγραφή πειράματος 1)
Διαθέτουμε ένα κομμάτι πλαστελίνης, έναν ογκομετρικό κύλινδρο, νήμα και υγρό. Περιγράψτε ένα πείραμα μέτρησης του όγκου της πλαστελίνηςΜέτρηση όγκου στερεούΔιαθέτουμε ένα στερεό και έναν ογκομετρικό κύλινδρο με υγρό. Σημειώνουμε τη στάθμη του υγρού και μετά προσθέτουμε το στερεό και ξανασημειώνουμε τη στάθμη. Ο όγκος του σώματος θα ισούται με τη διαφορά της τελικής μείον την αρχική στάθμη.. (περιγραφή πειράματος 2)
Τι ονομάζουμε πυκνότητα ενός σώματος; (ορισμός+τύπος)
Ποια είναι η διεθνής μονάδα μέτρησης της πυκνότητας;
Από τι εξαρτάται η πυκνότητα ενός σώματος; Εξαρτάται από τη μάζα; Από τον όγκο;
Διαθέτουμε ένα ζυγό, έναν ογκομετρικό κύλινδρο και ένα δοχείο με υγρό. Περιγράψτε ένα πείραμα μέτρησης της πυκνότητας του υγρούΜέτρηση πυκνότητας υγρούΔιαθέτουμε ένα ζυγό, έναν ογκομετρικό κύλινδρο και ένα δοχείο με υγρό. Πρώτα, τοποθετούμε τον άδειο ογκομετρικό στο ζυγό και μετράμε τη μάζα του. Βάζουμε το υγρό στον ογκομετρικό και υπολογίζουμε τη μάζα του υγρού αφαιρώντας τη μάζα του ογκομετρικού. Στη συνέχεια, μετράμε τη στάθμη του για να βρούμε τον όγκο του και τέλος, διαιρούμε τη μάζα με τον όγκο για να βρούμε την πυκνότητά του.. (περιγραφή πειράματος 1)
Διαθέτουμε ένα ζυγό, έναν ογκομετρικό κύλινδρο με νερό και ένα στερεό σώμα. Περιγράψτε ένα πείραμα μέτρησης της πυκνότητας του στερεούΜέτρηση πυκνότητας στερεούΔιαθέτουμε ένα ζυγό, έναν ογκομετρικό κύλινδρο με νερό και ένα στερεό σώμα. Τοποθετούμε το σώμα στο ζυγό και μετράμε τη μάζα του. Στη συνέχεια, τοποθετούμε το σώμα στον ογκομετρικό και μετράμε πόσο ανυψώθηκε η στάθμη του νερού για να βρούμε τον όγκο του. Τέλος, διαιρούμε τη μάζα με τον όγκο για να βρούμε την πυκνότητά του.. (περιγραφή πειράματος 2)
Μετράμε τη μάζα ενός άγνωστου αντικειμένου και τη βρίσκουμε7,2γραμμάρια. Το βυθίζουμε στον ογκομετρικό κύλινδρο της εικόνας, που μετράει σε ml. Μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα του αντικειμένου και να βρείτε από τι υλικό είναι;
Στη Φυσική Α Γυμνασίου, μαθαίνουμε να μετράμε την πυκνότητα υγρού και στερεού σώματος με τις εργαστηριακές Ασκήσεις 3 και 4 του εργαστηριακού Οδηγού της Β Γυμνασίου.
Πυκνότητα (ρ ή d) ενός υλικού ορίζεται ως το πηλίκο της μάζας ενός σώματος από το υλικό αυτό προς τον όγκο του.
Για να την υπολογίσουμε, αρκεί να διαιρέσουμε τη μάζα του σώματος με τον όγκο του :
Από τι εξαρτάται η πυκνότητα;
Η πυκνότητα είναι χαρακτηριστικό του υλικού κάθε σώματος.
Έτσι δεν εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος ή την ποσότητά του, αλλά μόνο από το υλικό. Π.χ. Είτε πάρουμε μία σιδηροδοκό είτε ένα ρίνισμα σιδήρου, η πυκνότητα θα είναι η ίδια και χαρακτηριστική του σιδήρου.
Μονάδα μέτρησης πυκνότητας
Αφού μονάδα μέτρησης της μάζας είναι το κιλό και του όγκου το κυβικό μέτρο, η μονάδα μέτρησης της πυκνότητας θα είναι το ένα κιλό ανά κυβικό μέτρο (1 Kg/m3 ). Άλλες μπορούν να είναι το g/L, g/mL κ.ο.κ.
Πειραματικός Υπολογισμός της Πυκνότητας Υγρού Σώματος
Περιγραφή πειράματος
Διαθέτουμε ένα ζυγό, έναν ογκομετρικό κύλινδρο και ένα δοχείο με υγρό. Για να μετρήσουμε την πυκνότητα του υγρού, μετράμε πρώτα τη μάζα του αφαιρώντας τη μάζα του ογκομετρικού από τη μάζα του ογκομετρικού μαζί με το υγρό. Στη συνέχεια, μετράμε τον όγκο του με τον ογκομετρικό και τέλος διαιρούμε τη μάζα με τον όγκο.
Εφαρμογή
Μετράμε τη μάζα ενός άδειου ογκομετρικού 100ml και τη βρίσκουμε 50γραμμάρια. Μετά το γεμίζουμε μέχρι τα 100ml με νερό και ξαναμετράμε τη μάζα και τη βρίσκουμε 150γραμμάρια. Πόση είναι η πυκνότητα του νερού;
Πειραματικός Υπολογισμός της Πυκνότητας Στερεού Σώματος
Περιγραφή πειράματος
Διαθέτουμε ένα ζυγό, έναν ογκομετρικό κύλινδρο με νερό και ένα στερεό σώμα. Για να μετρήσουμε την πυκνότητα του στερεού, μετράμε τη μάζα του με το ζυγό, μετράμε τον όγκο του με τον ογκομετρικό σημειώνοντας την αρχική και την τελική στάθμη του και στη συνέχεια διαιρούμε τη μάζα με τον όγκο.
Εφαρμογή
Μετράμε τη μάζα ενός άγνωστου αντικειμένου και τη βρίσκουμε7,2γραμμάρια. Το βυθίζουμε στον ογκομετρικό κύλινδρο της εικόνας, που μετράει σε ml. Μπορείτε να υπολογίσετε την πυκνότητα του αντικειμένου και να βρείτε από τι υλικό είναι;
Στο παρακάτω πείραμα μπορείτε να μετρήσετε την πυκνότητα των παρακάτω κύβων μετρώντας τη μάζα τους και μετά τον όγκο τους.
https://www.youtube.com/watch?v=Dc_YY2NvXE0
Ασκήσεις
Εδώ θα βρείτε όλες τις ασκήσεις πάνω στην πυκνότητα που προκύπτουν από την εφαρμογή των πειραμάτων της Α Γυμνασίου αλλά και αυτές του βιβλίου της Φυσικής Β Γυμνασίου. Επειδή η πυκνότητα πια διδάσκεται στην Α Γυμνασίου, τις συγκεντρώνουμε όλες εδώ.