Как найти плотность тела: формула ρ = m/V, три способа (правильное тело, жидкость, метод Архимеда), таблица плотностей веществ, расчёт массы и объёма по известной плотности.
Как найти плотность — три способа
1. Твёрдое тело правильной формы. Измерь массу на весах (кг), измерь длину × ширину × высоту (м³), раздели: ρ = m/V. Пример: 0,5 кг металла объёмом 0,000064 м³ → ρ = 7800 кг/м³ (сталь).
2. Жидкость. Измерь массу пустого сосуда, затем массу с жидкостью, разница = масса жидкости. Объём — по шкале мерной колбы. ρ = m_жидк/V. Для воды при 20 °C ρ ≈ 998 кг/м³.
3. Тело неправильной формы. Используй метод Архимеда: опусти тело в мерный стакан с водой, объём вытесненной воды = объёму тела. Массу измерь на весах. ρ = m/V_выт.
Плотность часто встречающихся веществ
| Вещество | ρ, кг/м³ | Состояние |
|---|---|---|
| Воздух (0 °C) | 1,29 | газ |
| Пробка | 240 | твёрдое |
| Бензин | 710 | жидкость |
| Лёд (0 °C) | 917 | твёрдое |
| Вода (4 °C) | 1000 | жидкость |
| Морская вода | 1025 | жидкость |
| Алюминий | 2700 | твёрдое |
| Сталь | 7800 | твёрдое |
| Медь | 8960 | твёрдое |
| Свинец | 11340 | твёрдое |
| Золото | 19320 | твёрдое |
Как читать результат и ограничение
Плотность показывает, какая масса вещества упакована в 1 м³. Чем больше число — тем «тяжелее» материал в единице объёма. Если ρ < 1000 кг/м³ — тело плавает в воде, если больше — тонет.
Ограничение: формула ρ = m/V работает для однородных тел. Для пористых материалов (бетон, дерево, пенопласт) различают истинную плотность (материал без пор) и кажущуюся (с порами) — они могут отличаться в 1,5–3 раза. Плотность зависит от температуры (для жидкостей и газов существенно): нагрев обычно снижает ρ, охлаждение повышает.
Формула плотности и три способа её найти
Плотность ρ — это масса вещества в единице объёма. Базовая формула: ρ = m/V, где m в килограммах, V в кубических метрах, тогда ρ в кг/м³. Чтобы найти плотность твёрдого тела правильной формы, взвесь его и раздели массу на объём (длина × ширина × высота). Для жидкости взвесь пустой сосуд и сосуд с жидкостью, разница даёт массу; объём измерь мерной колбой. Для тела неправильной формы используй метод Архимеда: опусти в воду и измерь объём вытесненной жидкости.
Как читать результат
Если полученная плотность меньше 1000 кг/м³ — тело легче воды и будет плавать. Если больше — тонет. Например, лёд (917 кг/м³) плавает, сталь (7800 кг/м³) тонет, пробка (240 кг/м³) держится на поверхности. Калькулятор также умеет находить массу (m = ρ·V) и объём (V = m/ρ), если известна плотность — переключай режим кнопками сверху.
Пример: как найти плотность металла
Образец металла массой 0,5 кг опустили в мерный стакан; уровень воды поднялся на 64 мл = 0,000064 м³. Плотность ρ = 0,5 / 0,000064 = 7800 кг/м³ — это сталь. Если получилось 2700 — алюминий, 8960 — медь, 11340 — свинец, 19320 — золото.
Ограничение
Формула ρ = m/V работает для однородных тел. Для пористых материалов (бетон, дерево, пенопласт) различают истинную плотность (материал без пор) и кажущуюся (с порами) — они могут отличаться в 1,5–3 раза. Плотность жидкостей и газов зависит от температуры: при нагреве ρ обычно уменьшается, при охлаждении растёт; для воды аномалия — максимум при 4 °C (1000 кг/м³).