DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: GIMNAZJUM W WIERZBNIE ID grupy: 98/29_MF_G2 Kompetencja: MATEMATYKA I FIZYKA Temat projektowy: GĘSTOŚĆ MATERII Semestr/rok szkolny: 2009/2010

SPIS TREŚCI Definicja gęstości Wzór gęstości Jednostki gęstości Układ i jednostki SI Przyrządy do pomiaru gęstości Tabele gęstości wybranych substancji: ciała stałe, ciecze i gazy Archimedes – Prawo Archimedesa Zadania Ciekawostki Gęstość materii w przestrzeni kosmicznej Zakończenie

GĘSTOŚĆ MATERII Gęstość (masa właściwa) – wielkość fizyczna charakterystyczna dla danej substancji, określająca masę tej substancji zawartą w jednostkowej objętości. Oblicza się ją jako iloraz masy i objętości.

WZÓR GĘSTOŚCI ρ – gęstość m – masa V – objętość

JEDNOSTKI GĘSTOŚCI g/cm3 kg/l = kg/dm3 podstawową jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny – kg/m³; a także: g/cm3 kg/l = kg/dm3

UKŁAD SI Międzynarodowy Układ Jednostek Miar zatwierdzony w 1960 (później modyfikowany) przez Generalną Konferencję Miar. Stworzony w oparciu o metryczny system miar. Jednostki w układzie SI dzielą się na podstawowe i pochodne. W Polsce układ SI obowiązuje od 1966, obecnie został oficjalnie przyjęty przez wszystkie kraje świata z wyjątkiem Stanów Zjednoczonych, Liberii i Birmy.

JEDNOSTKI UKŁADU SI NAZWA JEDNOSTKA WIELKOŚĆ FIZYCZNA metr m długość kilogram kg masa sekunda s czas amper a natężenie prądu elektrycznego kalwin k temperatura kandela cd natężenie światła mol liczność materii

PRZYRZĄDY DO POMIARU GĘSTOŚCI WAGA LINIJKA ZLEWKA CYLINDER MIAROWY (MENZURKA)

TABELA GĘSTOŚCI – CIAŁA STAŁE Ciało stałe Gęstość (kg/m3)   aluminium 2720 beton 1800-2400 cegła 1400-2200 drewno dąb 600-900 korek 220-260 lód (00C) 880 miedź 8 993 ołów 11 300 platyna 21 300 srebro 10 500 stal 7500-7900 złoto 19 282

TABELA GĘSTOŚCI – CIECZE Gęstość (kg/m3) alkohol etylowy 790 benzyna 680-750 kwas siarkowy 1834 mleko ~1300 olej rzepakowy 920 rtęć 13 546 woda (40C) 999,473   woda (200C) 998,099 woda morska 1 025

TABELA GĘSTOŚCI – GAZY Gaz Gęstość (kg/m3) acetylen 1,1709 amoniak 0,7714 azot 1,2505 butan 2,703 dwutlenek węgla 1,9768 etan 1,356 hel 0,1785 powietrze 1,2927 - 1,2933 tlen 1,4290

ARCHIMEDES – PRAWO ARCHIMEDESA Żył w latach ok. 287-212 p.n.e. Pochodził z Syrakuz na Sycylii Najwybitniejszy fizyk i matematyk starożytnej Grecji; odkrywca wielu praw i zależności Na ciało zanurzone w płynie (cieczy, gazie lub plazmie) działa pionowa, skierowana ku górze siła wyporu. Wartość siły jest równa ciężarowi wypartego płynu. Siła ta jest wypadkową wszystkich sił parcia płynu na ciało.

ZADANIE I Oblicz gęstość plasteliny wiedząc, że masa plasteliny wynosi 34 g, objętość wody to 100 cm3, a objętość wody i plasteliny to 122 cm3. Dane: m plasteliny = 34 g V wody =100 cm3 V plasteliny = 122 cm3 – 100 cm3 = 22cm3 Rozwiązanie: ρ = m / V ρ = 34 g / 22 cm3 ρ = 1,(54) g / cm3 Odp. Gęstość plasteliny wynosi około1,(54) g/cm3.

ZADANIE II Czy 0,2 kg nafty zmieści się w naczyniu o pojemności 0,2 l? Rozwiązanie: Pojemność naczynia informuje o maksymalnej objętości cieczy, jaka może się w nim zmieścić. Należy więc obliczyć, jaką objętość zajmuje 0,2 kg nafty. Aby tego dokonać, trzeba skorzystać z zależności masy ciała od objętości tego ciała, czyli z definicji gęstości. Dane: m nafty= 0,2 kg ρ nafty= 700 kg / m3 ρ = m / V, przekształcamy wzór do postaci V = m / ρ podstawiamy dane: V = 0,2 kg / 700 kg / m3 V = 0,0002857 m3 V = 0,29 dm3 = 0,29 l Odp. Nafta o masie 0,2 kg nie zmieści się w naczyniu o pojemności 0,2 l.

CIEKAWOSTKI Średnia gęstość Ziemi wynosi: 5,52 g / cm3; Gęstość materii jądrowej, która występuje m.in. w gwiazdach neutronowych wynosi ok. 1014 g /cm3 czyli sto milionów ton na centymetr sześcienny; Średnia gęstość Słońca wynosi tylko 1,41 g / cm3; Na Ziemi spośród metali największą gęstość mają osm i iryd – około 22,5 g / cm3;

GĘSTOŚĆ MATERII W PRZESTRZENI KOSMICZNEJ Rodzaj materii Cząstek/cm3 Cząstek/m3 Materia międzyplanetarna koło ziemi 5 Materia międzygwiazdowa w obłokach 106 1012 Materia międzygwiazdowa między obłokami 0,1 105 Materia międzygalaktyczna <1

PREZENTACJĘ WYKONALI: Banaś Agnieszka Chlebowska Karolina Duczmal Alicja Górski Konrad Grzesiak Konrad Kościelna Agnieszka Krzywda Tomasz Pawlak Katarzyna Śniotała Bartłomiej Topolan Hubert Topolan Karina Topolan Klaudia Pod opieką pani Sławomiry Woźny