Η πυκνότητα στο εργαστήριο του σχολείου

Η πυκνό­τη­τα στο εργα­στή­ριο του σχο­λεί­ου

«Τα παγά­κια έχουν μικρό­τε­ρη πυκνό­τη­τα από το νερό». Φωτο­γρα­φία από anncapictures από το Pixabay

H έννοια “πυκνό­τη­τα” των υγρών και στε­ρε­ών σωμά­των, όπως παρου­σιά­ζε­ται στο εργα­στή­ριο φυσι­κών επι­στη­μών του σχο­λεί­ου. Το άρθρο περι­λαμ­βά­νει στοι­χεία θεω­ρί­ας, φύλ­λο εργα­σί­ας και σχε­τι­κό βίντεο από το ΕΚΦΕ Καρ­δί­τσας.


Κάποια αντι­κεί­με­να επι­πλέ­ουν στο νερό…

πυκνότητα - πλεύση
Το άδειο μπου­κά­λι, η μπά­λα και η βάρ­κα επι­πλέ­ουν στο νερό.

Κάποια άλλα βυθί­ζο­νται…

πυκνότητα - βύθιση
Η άγκυ­ρα και οι πέτρες βυθί­ζο­νται στο νερό.

Για­τί άρα­γε;

Ίσως να έχεις έρθει αντι­μέ­τω­πος με την παλιά ερώ­τη­ση, «Ποιο ζυγί­ζει περισ­σό­τε­ρο: ένα κιλό βαμ­βά­κι ή ένα κιλό σίδε­ρο;» Τα φτε­ρά και το σίδε­ρο, σε αυτήν την περί­πτω­ση, ζυγί­ζουν ακρι­βώς το ίδιο (1 κιλό)! Τι είναι, λοι­πόν αυτό που αλλά­ζει; Αν ζυγί­σου­με ένα μαξι­λά­ρι από βαμ­βά­κι και ένα κομ­μά­τι από σίδε­ρο που έχουν τον ίδιο όγκο, θα βρού­με ότι το σίδε­ρο ζυγί­ζει πολύ περισ­σό­τε­ρο. Αυτό σημαί­νει πως ένας όγκος σιδή­ρου περιέ­χει πολύ περισ­σό­τε­ρο «υλι­κό» από τον ίδιο όγκο βαμ­βα­κιού. Λέμε πως ο σίδη­ρος έχει περισ­σό­τε­ρη πυκνό­τη­τα από το βαμ­βά­κι. Μερι­κές φορές μπερ­δεύ­ου­με τις έννοιες της πυκνό­τη­τας και τις μάζας παρό­λο που είναι δια­φο­ρε­τι­κές..

Πυκνότητα - παράδειγμα

Η μάζα ενός σώμα­τος που έχει όγκο 1cm3 είναι χαρα­κτη­ρι­στι­κό του υλι­κού του σώμα­τος και ονο­μά­ζε­ται πυκνό­τη­τα.

Ένας κόκ­κος πλα­στε­λί­νης έχει την ίδια πυκνό­τη­τα με ένα μεγά­λο κομ­μά­τι από το ίδιο υλι­κό. Ένα ρίνι­σμα σιδή­ρου έχει την ίδια πυκνό­τη­τα με μια σιδε­ρέ­νια γέφυ­ρα.  


Παρα­τη­ρΩ — Πλη­ρο­φο­ροΥ­μαι — Γνω­ρΙ­ζω 


Πυκνό­τη­τα

Η πυκνό­τη­τα ορί­ζε­ται ως το πηλί­κο της μάζας προς τον αντί­στοι­χο όγκο σε στα­θε­ρές συν­θή­κες πίε­σης (όταν πρό­κει­ται για αέριο) και θερ­μο­κρα­σί­ας.

Για να την υπο­λο­γί­σου­με χρη­σι­μο­ποιού­με τη σχέ­ση:

$$\mathbf{\mathit{\Pi\Upsilon KNOTHTA= \frac{MAZA}{O\Gamma KO}}}$$

Και στη γλώσ­σα των μαθη­μα­τι­κών

$$\rho = \frac{m}{V}$$

όπου τογράμ­μα m συμ­βο­λί­ζει τη μάζα σώμα­τος φτιαγ­μέ­νου από το συγκε­κρι­μέ­νο υλι­κό και το γράμ­μα V τον όγκο του. Οι μονά­δες πυκνό­τη­τας που χρη­σι­μο­ποιού­νται συνή­θως, είναι το 1 kg/m3 και το 1 g/cm3 ή 1 g/mL

Η πυκνό­τη­τα είναι ένα μέγε­θος που χαρα­κτη­ρί­ζει το υλι­κό από το οποίο απο­τε­λεί­ται ένα σώμα. Έτσι, μπο­ρού­με να δια­κρί­νου­με δύο υλι­κά από την πυκνό­τη­τά τους. Μας ενδια­φέ­ρει, λοι­πόν, να γνω­ρί­ζου­με πώς να την υπο­λο­γί­ζου­με πει­ρα­μα­τι­κά. 


Η πυκνΟ­τη­τα στο σχο­λι­κΟ εργα­στΗ­ριο



Εργα­στΗ­ριο πυκνΗ­τη­τας — φΥλ­λο εργα­σΙας


Στο παρα­κά­τω αρχείο μπο­ρείς να βρεις ένα φύλ­λο εργα­σί­ας για ένα σύντο­μο εργα­στη­ρια­κό μάθη­μα υπο­λο­γι­σμού της πυκνό­τη­τας υγρών και στε­ρε­ών σωμά­των.


Ογκος και πυκνΟ­τη­τα


Δες το ακό­λου­θο βίντεο για να κατα­νο­ή­σεις καλύ­τε­ρα την έννοια της πυκνό­τη­τας.

 

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *