Semestr II rok szkolny 2009/2010 Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Adama Mickiewicza w Drawsku Pom. ID grupy: 98/11_mf_g1 Kompetencja: matematyka i fizyka Temat projektowy: Gęstość materii Semestr II rok szkolny 2009/2010

Nasza grupa Konrad Jakubczak Jakub Jakubowski Bartosz Kurzątkowski Tomasz Matusiak Weronika Michalska Bartosz Musiał Jakub Ostrowski Igor Półgrabski Marta Stympin Paulina Wilczkowska Opiekun: mgr Irena Prajsner

Treści realizowane podczas spotkań Wzajemne poznanie się. Wprowadzenie w tematykę projektu. Określenie ról w zespole. Zapoznanie z tematem projektowym. Ustalenie harmonogramu zajęć. Badanie poziomu kompetencji w obszarze gęstości materii. Wyznaczanie gęstości ciał stałych, cieczy i gazów - wykonywanie ćwiczeń w zespołach. Logowanie do Platformy Edukacyjnej. Uzupełnianie bazy danych. Projektowanie i wykonanie gazetki ściennej na temat realizowanego projektu. Obliczanie gęstości - rozwiązywanie zadań rachunkowych i problemowych. Zamiana jednostek. Wykonywanie doświadczeń w zespołach - określenie substancji z których wykonano próbki. Analiza gęstości ciał stałych i cieczy. Badanie zachowania ciał stałych w cieczach. Wyznaczanie gęstości ciała człowieka. Prezentacja metody i pomiarów. Analiza i dyskusja wyników. Zasady tworzenia prezentacji. Projektowanie slajdów. Przygotowanie prezentacji. Badanie poziomu kompetencji po zakończeniu projektu. Podsumowanie.

informacje o projekcie umieściliśmy na gazetce szkolnej

Iloraz masy i objętości danej substancji nazywamy gęstością . Definicja Gęstości Iloraz masy i objętości danej substancji nazywamy gęstością . ρ- gęstość m – masa V - objętość Jednostką gęstości jest 1 kg/m3

Wybór jest trochę mylący Określenie "gęstość" zostało przez fizyków wzięte z życia codziennego i zaadaptowane na nazwę wielkości fizycznej. To co fizycy uważają za gęstość, nie odpowiada potocznemu pojęciu gęstości. Np. dla fizyka gęsty krupnik nie musi mieć wcale większej gęstości od czystej, posolonej wody. "Fizyczna" gęstość substancji to w potocznym rozumieniu bardziej "ciężkość" tej substancji. Większą gęstość ma ciało, które przy tej samej objętości ma większy ciężar, a nie takie, które trudno jest zamieszać. Tak więc styropian ma o wiele mniejszą gęstość niż woda, lód wcale nie jest od wody "gęstszy". Co ciekawe, płynna rtęć ma większą gęstość niż granitowy głaz. www.fizykon.org/

Jakie substancje są najcięższe (mają największą gęstość)? Ze zwykłych metali największą gęstość ma platyna (21000 kg/m3). Metal ten jest więc ponad 21 razy cięższy od wody. Złoto też jest bardzo ciężkie - jego gęstość to ponad 19000 kg/m3. Słynny z ciężkości ołów jest już tylko nieco ponad 11 razy cięższy od wody i prawie dwa razy lżejszy od platyny. www.fizykon.org

jakie są najlżejsze ciała stałe? Bardzo lekki jest styropian - jego gęstość jest kilkadziesiąt razy mniejsza od gęstości wody; Bardzo lekkim metalem jest z kolei glin (aluminium) o gęstości 2700 kg/m3 - jest prawie trzy razy lżejszy niż żelazo. Najlżejszym drewnem jest balsa - jest prawie 10 razy lżejsza od wody. Ciała takie mogą być doskonałymi elementami konstrukcyjnymi samolotów, statków wysokich budynków. Stop aluminium z miedzią i magnezem (+domieszki) zwany pod nazwą duraluminium jest doskonałym materiałem do budowy lekkich konstrukcji samolotów i statków. www.fizykon.org/

Czy można znaleźć ciała o gęstości jeszcze większej niż platyna? Prawdziwym laboratorium super wysokich gęstości jest Kosmos. Np. łyżka materii białego karła (takiej bardzo małej ale za to gorącej gwiazdy) może ważyć nawet ponad tonę. A gęstość materii gwiazd neutronowych jest jeszcze większa - przekracza biliony razy gęstość wody. Paproszek takiej materii neutronowej o wymiarach 1mm3 miałby masę rzędu miliarda ton - tyle co ogromne jezioro! www.fizykon.org

Co ma małą gęstość? Wiadomo - rozrzedzone gazy. Oczywiście gaz można zawsze rozrzedzać coraz bardziej, aż stanie się próżnią - wtedy jego gęstość stanie się równa zero. Dlatego nie ma wielkiego sensu pytanie o to co ma najmniejszą gęstość. W normalnych warunkach najlżejszym gazem jest wodór - 0,09kg/m3 - kilkanaście razy mniej niż powietrze. Ta jego własność powoduje, że jest on doskonałym materiałem do wypełniania powłok balonów. Niestety ma też i jedną wadę - jest bardzo wybuchowy. Dlatego ostatnio częściej wypełnia się powłoki balonów helem - gazem 4 razy cięższym, ale za to całkowicie niepalnym. www.fizykon.org/

Wyznaczanie gęstości powietrza za pomocą lampy elektronowej Przebieg doświadczenia: wyznaczamy objętość lampy za pomocą menzurki z wodą wyznaczamy masę lampy bez powietrza odłamujemy końcówkę lampy wyznaczamy masę lampy z powietrzem Pomiary Masa lampy bez powietrza m0=10,550 g Masa lampy z powietrzem m=10,570 g Objętość lamy V= 15 cm3 Obliczenia: Wniosek: Gęstość powietrza wynosi 1,29kg/m3

Wyznaczanie gęstości wody słodkiej i słonej Przebieg doświadczenia: ważymy puste naczynie ważymy naczynie z wodą (słodką, słoną) przelewamy wodę do menzurki i wyznaczamy jej objętość Pomiary: Masa pustego naczynia m o= 55,61 g Masa naczynia ze słodką wodą m1=238,2 g Objętość słodkiej wody V1=186cm3 Masa naczynia z wodą słoną m2=264,1 g Objętość słonej wody V2=205 cm3 Obliczenia: Wniosek: Woda słodka ma mniejsza gęstość od wody słonej.

Wyznaczanie gęstości próbek o objętości 15 cm3 Lp. Rodzaj substancji Masa (g) Wyznaczona gęstość (g/cm3) Wartość tablicowa gęstości (g/cm3) 1 drewno dębowe 11,80 0,8 2 bakelit 18,30 1,2 1,3 3 plexiglas 19,32 4 guma 22,02 1,5 1,1 5 żeliwo 108,4 7,2 7,7 6 żelazo 120,00 8,0 7,9 7 mosiądz 130,80 8,7 8,6 8 ołów 182,20 12,2 11,3 9 cynk 115,85 7,1

Badanie zachowania cieczy w cieczach Do szklanki wlewamy kilka cm3 oleju oraz nalewamy denaturatu, wypełniając nim w przybliżeniu jedną trzecią szklanki. Olej pozostaje na dnie szklanki. Dolewamy powoli wody, mieszając zawartość szklanki słomką. W pewnym momencie gęstość mieszaniny wody i denaturatu stanie się równa gęstości oleju, który oderwie się od dna , tworząc piękną kulę unoszącą się wewnątrz mieszaniny. Nam się udało Artykuł „Proste a cieszy” Fizyka w szkole nr 1/2006

Wyznaczanie gęstości ludzkiego ciała Średnia gęstość ciała ludzkiego, zwana też wskaźnikiem BDI (Body Density Index), jest coraz częściej wykorzystana w medycynie, gdyż dostarcza lekarzom informacji o ilości tkanki tłuszczowej w organizmie. Możemy ją dość prosto wyznaczyć w warunkach domowych. Gęstość ciała ludzkiego jest nieco większa od gęstości wody i dla poszczególnych osób może się różnić nawet o 100kg/m3. www.zamkor.pl doświadczenia J. Domańskiego

Doświadczenie Jakuba o.

Porównanie wskaźników BDI Uczeń Wskaźnik BDI (kg/cm3) Jakub Ostrowski 1 100 Jakub Jakubczak 773 Zapytaliśmy lekarza, czy gęstość ciała ludzkiego może być mniejsza od gęstości wody? Lekarz nie zna takiego przypadku! Dyskusja błędu: Kuba J. zanurzając się nabrał do płuc powietrze. Kuba J. ma obfitą tkankę tłuszczową. Kuba J. i jego asystent popełnili błąd gruby.

Ciekawe zadania 1. Czyste złoto rzadko używa się do wyrobów jubilerskich, gdyż jest zbyt miękkie. Najczęściej wyroby te wykonuje się ze stopu złota i srebra (niekiedy też miedzi). Jaką wartość gęstości będzie miał stop powstały z równych objętości złota i srebra? Czy znajdując gęstość stopu można określić (przynajmniej w przybliżeniu), jak dużo srebra zmieszano ze złotem? 2. Urządzenie do badania pojemności płuc nazywa się spirometrem. Pacjent nabrał powietrza do płuc, następnie wykonał mocny wdech. Urządzenie pokazało 4 dm3. Odszukaj informacje o gęstości powietrza i oblicz masę powietrza zawartą w jednym oddechu. 3. Stwierdzono, że w objętości 1 m3 przy jednakowych temperaturach i ciśnieniach znajdują się takie same liczby cząsteczek tlenu i wodoru (a także każdego innego gazu). Jednak gęstość tlenu w tych samych warunkach ciśnienia i temperatury jest około 16 razy większa od gęstości wodoru [0.00009 g/cm3 (0.09 kg/m3)]. Co można sądzić o: 1) średnich odległościach między środkami cząsteczek tlenu i środkami cząsteczek wodoru? 2) Masach pojedynczych cząstek tlenu i wodoru? 4. Silny uczeń szkoły podstawowej może unieść ciało o masie 50 kg. Czy podniesie on naczynie o pojemności 5 litrów wypełnione rtęci? Gęstość rtęci wynosi 13.6 g/cm3 (13 600 kg/m3). „Zbiór zdań z fizyki” Romuald Subieta

Podczas zajęć

Eksperyment w przerwie zajęć

Poleciał ...

Wykład z matematyki

Wzrost kompetencji w obszarze gęstości materii lp IMIĘ i NAZWISKO UCZNIA WYNIK PROCENTOWY wejściowy WYNIK PROCENTOWY wyjściowy 1 Konrad Jakubczak 56,3 87,5 2 Jakub Jakubowski 75,0 3 Bartosz Kurzątkowski 68,8 93,8 4 Tomasz Matusiak 62,5 5 Weronika Michalska 81,3 6 Bartosz Musiał 7 Jakub Ostrowski 8 Igor Półgrabski 9 Marta Stympin 10 Paulina Wilczewska

Dziękujemy za uwagę Czerwiec 2010