Spis treści Dane informacyjne Co nazywamy gęstością substancji, jak ją obliczamy i mierzymy? Układ jednostek SI Tabele gęstości substancji w stanie lotnym, stałym i ciekłym Prawo Archimedesa Zadania z gęstością

Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum nr 1 we Wschowie ID grupy: 98/87_mf_g2 Kompetencja: Matematyka Temat projektowy: Gęstość Materii Semestr/rok szkolny: 2009/2010

Temat : Gęstość materii Ad 2. Gęstość – wielkość fizyczna charakteryzująca daną substancję. Gęstość jest to iloraz masy ciała w stosunku do jego objętości. Gęstość jest stała i niezmienna dla danej substancji

Podstawową jednostką gęstości jest: , Tak obliczamy gęstość substancji: ρ- gęstość m- masa V- objętość Podstawową jednostką gęstości jest: ,

Przyrządy służące do pomiaru gęstości: Areometr – służy do pomiaru gęstości cieczy Piknometr – naczynie szklane, które pozwala na dokładny pomiar masy cieczy przy danej jej objętości Do wyznaczenia gęstości ciał stałych należy użyć wagi w celu sprawdzenia masy ciała a także należy użyć menzurki do pomiaru objętości danego ciała o nieregularnym kształcie. W przypadku ciał o regularnych kształtach posługujemy się odpowiednimi wzorami na objętość brył przestrzennych.

areometr piknometr menzurka z podziałką

Ad 3. Układ Jednostek SI Układ SI (franc Ad 3. Układ Jednostek SI Układ SI (franc. Systeme International d'Unités) - Międzynarodowy Układ Jednostek Miar zatwierdzony w 1960 (później modyfikowany) przez Generalną Konferencję Miar, w Polsce układ SI obowiązuje od 1966.

Jednostki podstawowe układu SI Nazwa wielkości nazwa jednostki skrót literowy długość metr m masa kilogram kg czas sekunda s natężenie prądu amper A temperatura kelwin K ilość substancji mol światłość źródła światła kandela cd Jednostki pochodne układu SI - jednostki układu SI które można wyrazić poprzez jednostki podstawowe i uzupełniające.

Wielkość fizyczna oznaczenie jednostki   Wybrane jednostki pochodne: Wielkość fizyczna oznaczenie jednostki Nazwa jednostki Oznaczenie jednostki Uwagi Pole powierzchni PP metr kwadratowy 1m2   Objętość V metr sześcienny 1m3 Prędkość (szybkość) v metr na sekundę 1m / s Przyspieszenie a metr na sekundę kwadrat 1m / s2 Siła F niuton 1N = kg ∙ m / s2 Praca / energia W (E) dżul 1J = kg ∙ m2/ s2 1J = N∙ m Ciśnienie p paskal 1Pa = kg/(m1∙s2) 1Pa  =N/m2 Gęstość ρ (ro nie p) kilogram na metr sześcienny 1kg∙ m-3 1kg / m3 Moc P wat 1W = kg m2/ s3 1W = J / s Ciepło właściwe c w dżul przez kilogram razy kelwin 1m2s-2K-1 1J / (kgK) Ładunek elektryczny q kulomb (amperosekunda) 1C = A · s opór elektryczny R om 1kg m2 s-3A-2 1 Ω = V/A

Ad 4. Tabele gęstości Gazy (20 o C, 101325 Pa) kg / m 3 g / cm 3 Ciecze (20 o C) kg / m 3 g / cm 3 Alkohol etylowy (denaturat) 800 0,8 Benzyna 700 0,7 Eter 720 0,72 Gliceryna 1260 1,26 Nafta Mleko 1030 1,03 Oliwa 920 0,92 Rtęć 13600 13,6 Woda destylowana 1000 1,0 Woda morska Ciała stałe (20oC) kg /m 3 g / cm 3 Aluminium (glin) 2700 2,7 Beton 2200 2,2 Cyna 7300 7,3 Cynk 7100 7,1 Granit Lód 900 0,9 Marmur Miedź 8900 8,9 Mosiądz 8600 8,6 Ołów 11300 11,3 Osm 22500 22,5 Parafina Piasek suchy 1500 1,5 Platyna 21500 21,5 Porcelana 2300 2,3 Szkło okienne 2500 2,5 Szkło potasowe 2600 - 2800 2,6 - 2,8 Szkło ołowiowe 2900 - 5900 2,9 - 5,9 Srebro 10500 10,5 Złoto 19300 19,3 Żelazo, stal 7800 7,8 Gazy (20 o C, 101325 Pa) kg / m 3 g / cm 3 Amoniak 0,77 0,00077 Azot 1,25 0,00125 Chlor 3,21 0,00321 Dwutlenek węgla (tlenek węgla IV) 1,98 0,00198 Hel 0,18 0,00018 Powietrze 1,29 0,00129 Tlen 1,43 0,00143 Wodór 0,09 0,00009

Ad 5. Prawo Archimedesa Archimedes z Syrakuz (ok. 287 -212 p.n.e.) najwybitniejszy grecki fizyk i matematyk, urodzony w Stagirze, większość życia spędził w Syrakuzach. Wykształcenie zdobył w Aleksandrii.

Prawo Archimedesa to podstawowe prawo hydro- i aerostatyki. Stara wersja prawa: Ciało zanurzone w płynie (cieczy lub gazie) traci pozornie na ciężarze tyle, ile waży płyn (ciecz lub gaz) wyparty przez to ciało. Wersja współczesna: Na ciało zanurzone w płynie działa pionowa, skierowana ku górze siła wyporu. Wartość siły jest równa ciężarowi wypartej cieczy (gazu). Siła jest przyłożona w środku ciężkości wypartej cieczy (gazu). Legenda głosi, że Archimedes sformułował to prawo wchodząc do wanny pełnej wody, po czym wybiegł nago na ulicę krzycząc Eureka! Źródło: Wikipedia, wolna encyklopedia

Zad 1. Jaka jest masa żelaznego sześcianu o boku 2m? Ad 6. Zadania Zad 1. Jaka jest masa żelaznego sześcianu o boku 2m? Zad 2. Uszereguj rosnąco gęstości poszczególnych substancji: woda, srebro, mleko, hel, benzyna, miedź i lód Odp. Hel, benzyna, lód, woda, mleko, miedź, srebro Rozwiązanie: gęstość żelaza ( z tabeli) = 7900 V = a3 = ( 2m )3 = 8 m3 ze wzoru na gęstość wyznaczamy masę: m = ρ V m = 7900 ∙ 8 m3 = 63200 kg Odp. Masa żelaznego sześcianu wynosi 63 200 kg

Praca na zajęciach W celu zrozumienia poruszanych zagadnień dotyczących gęstości substancji, na zajęciach przeprowadzaliśmy liczne doświadczenia oraz symulacje komputerowe. 1. Wyznaczanie objętości brył o regularnym i nieregularnym kształcie

2. Sprawdzanie własności gęstości wybranych cieczy

3. Zmiana gęstości substancji

4. Analiza gęstości cieczy

5. Demonstracyjny pokaz uzyskiwania sztywnej piany, gdzie widoczne jest zmniejszanie się gęstości danej substancji a zwiększanie jej objętości

Prezentacje wykonali: 1. Michał Krówczyński 2. Daria Sadowska 3. Jagoda Kaczmarek 4. Paula Bieganek 5. Marta Golinowska 6. Margarita Nawrocka 7. Paulina Brajerska 8. Kamil Waloch 9. Przemysław Zajączkowski 10. Paweł Widera pod nadzorem opiekuna: Agaty Charytaniak