ВСТУП
Красиве явище - айсберг, що плаває в океані. Однак чи знаєте ви, що нашому погляду постає лише 1 / 10 частина всього айсберга, а 9 / 10 приховано водою? Але якщо ж у воді буде плавати колоду, то воно буде занурено приблизно до половини - погляньте на малюнок. Чому ж вода приховує від нас тільки половину колоди, а айсберг - майже цілком? <В
ГЛАВА 1. Щільність речовини
Для знайомства з новою для вас фізичною величиною, щільністю речовини, відправимося в ливарний цех заводу з вагами і лінійкою. Виберемо кілька різних за розмірами чавунних і алюмінієвих зливків прямокутної форми. Використовуючи ваги, виміряємо масу кожного злитка, використовуючи лінійку і формулу V = lbh, виміряємо обсяги. Результати вимірювань занесемо в таблицю
В
Чавунні злитки
Алюмінієві зливки
Маса, кг
8,5
45
18
29
6,2
18
9,7
4,5
Об'єм, дм 3
1,3
6,5
2,6
3,9
2,3
6,5
3,6
1,8
Поділивши маси на обсяги, отримаємо:
Їх приватна
7
7
7
7
3
3
3
3
Зауважимо, що при розподілі маси кожного злитка на його обсяг виходять однакові значення приватного для всіх чавунних злитків (7 кг/дм 3 ) і для всіх алюмінієвих (3 кг/дм 3 ). Іншими словами, незалежно від конкретних значень маси й обсягу їх приватне залишається постійною величиною для даної речовини.
Ця дивовижна закономірність і послужила причиною для введення в фізику нової величини - щільності речовини. Одиницею щільності служить 1 кг/м 3 (Читається: один кілограм на кубічний метр). p> Отже, фізична величина, що дорівнює відношенню маси речовини до його об'єму, називається щільністю речовини . Це - визначення щільності. Його можна записати і у вигляді формули:
В
m - маса, кг.
V - об'єм, м 3
З математики ви знаєте, що значення всякої дробу показує кількість одиниць величини, що стоїть в чисельнику, що припадає на одну одиницю величини, що стоїть в знаменнику.
Щільність речовини - теж значення дробу. Тому числове значення щільності речовини показує масу одиниці об'єму цієї речовини. У цьому - фізичний зміст числового значення щільності. p> Наприклад, щільність чавуну дорівнює 7 кг/дм 3 . Це означає, що 1 дм 3 чавуну буде мати масу 7 кг. Відповідно, 1 м 3 чавуну буде мати масу в 1000 разів більше - 7000 кг. Щільність прісної води - 1 кг/л. Значить, маса 1 л води 1 кг, а 1 м 3 - 1000 кг, тобто 1 т.
Згадаймо, що формули можна перетворювати за правилами математики. Тому формула щільності може бути записана у двох інших формах:
В
При користуванні формулами необхідно стежити, щоб всі величини були виражені в узгоджуються один з іншому одиницях, переважно, кілограмах і кубічних метрах.
Середня щільність і плавання тел
До цих пір ми розглядали тільки такі тіла, які складаються з однієї речовини. Тепер розглянемо досвід, в якому є тіло, що складається з декількох речовин. Нам знадобляться судини зі спиртом, водою і розчином солі; візьмемо також куряче яйце і кубик льоду. Опустимо їх спочатку в спирт. І лід, і яйце потонуть. Перекладемо тіла у воду. Яйце потоне, а лід буде плавати. У розчині солі обидва тіла будуть плавати (рис. 1). <В
Рис. 1
Пояснення результатів досвіду скористаємося числової прямої . Погляньте: на ній відзначені щільності всіх речовин і тіл, використаних в досвіді. Ми бачимо, що щільність льоду більше щільності спирту, і в ньому лід тоне. Однак щільність льоду менше щільності води і розчину солі. І в них лід плаває. p> На прямій ми відклали і В«Щільність яйцяВ» - близько 1050 кг/м 3 . Це - середня щільність яйця, оскільки воно складається з кількох речовин (білка, жовтка і шкаралупи). Середня щільність яйця більше щільності води, але менше щільності розчину солі. Тому у воді яйце тоне, а в розчині солі - ні. p> Узагальнюючи результати досвіду, зробимо висновок: якщо середня щільніст...
