Dane informacyjne: Nazwa szkoły: Gimnazjum w Wierzbnie ID grupy: 98/29_MF_G1 Kompetencja: Matematyka i fizyka Temat projektowy: Gęstość materii Semestr/rok szkolny: 2009/ 2010

Temat projektowy: Gęstość materii Cele ogólne tematu projektowego: kształcenie umiejętności samodzielnego korzystania z różnych źródeł informacji, gromadzenie, selekcjonowanie i przetwarzanie zdobytych informacji, doskonalenie umiejętności prezentacji zebranych materiałów, rozwijanie własnych zainteresowań, samokształcenie, wyrabianie odpowiedzialności za pracę własną i całej grupy, kształcenie umiejętności radzenia sobie z emocjami oraz godnego przyjmowania niepowodzeń i ich właściwej interpretacji.

Gęstość materii

Spis treści: Gęstość czyli masa do objętości Trzy stany skupienia Obliczanie gęstości ciał stałych, doświadczenia Archimedes, prawo Archimedesa Obliczanie gęstości cieczy, doświadczenia Blaise Pascal, prawo Pascala Jednostki Układu SI, zamiana jednostek Zadania, rozwiązania Ciekawostki, czarna dziura Zakończenie 5

Gęstość czyli masa do objętości Masa m to miara ilości substancji. Objętość V jest wielkością określającą jak dużo miejsca w przestrzeni zajmuje dane ciało, obszar, kształt. Gęstość ρ jest wielkością służącą do porównywania ciężarów różnych materiałów.

Obliczanie gęstości ciał stałych: O regularnych kształtach: wyznaczamy masę przedmiotu za pomocą wagi, obliczamy objętość przedmiotu, podstawiając do wzoru, obliczamy gęstość O nieregularnych kształtach: wyznaczamy masę przedmiotu za pomocą wagi, wyznaczamy objętość za pomocą cylindra i wody (prawo Archimedesa), obliczamy gęstość.

Doświadczenia Obliczaliśmy gęstość ciał o regularnych kształtach: drewniany klocek, magnes, kreda. Obliczaliśmy gęstość ciał o nieregularnych kształtach: plastelina, pierścionek, klucz.

Archimedes Prawo Archimedesa najwybitniejszy fizyk i matematyk starożytnej Grecji, jeden z największych uczonych starożytności, pochodzący z Syrakuz na Sycylii. Prawo Archimedesa podstawowe prawo hydrostatyki: ciało zanurzone w płynie (ciecz, gaz) traci pozornie na ciężarze tyle, ile waży płyn wyparty przez to ciało. Innymi słowy: wypór, jakiemu podlega ciało zanurzone w płynie, równa się ciężarowi płynu wypartego przez to ciało.

Obliczanie gęstości cieczy wyznaczamy masę cieczy, wyznaczamy masę naczynia, wyznaczamy masę naczynia z cieczą, sprawdzamy za pomocą cylindra miarowego objętość cieczy, obliczamy gęstość cieczy

Obliczaliśmy gęstość wybranych cieczy: Doświadczenia Obliczaliśmy gęstość wybranych cieczy: woda, olej, denaturat, benzyna. Wnioski: Masa ciała zawieszonego na nitce w powietrzu jest inna niż masa ciała zawieszonego na nitce w wodzie. Gęstość cieczy uzależniona jest od masy i objętości.

Blaise Pascal Prawo Pascala francuski, matematyk i fizyk, tematem jego badań były prawdopodobieństwo, próżnia, ciśnienie atmosferyczne. Na jego cześć nazwano jednostkę ciśnienia paskal oraz język programowania Pascal. Prawo Pascala ciśnienie wywierane z zewnątrz na ciecz lub gaz jest w nich przekazywane jednakowo we wszystkich kierunkach.

Międzynarodowy Układ Jednostek SI przyjęty w 1960r. oparty jest na siedmiu jednostkach podstawowych Jednostką gęstości w układzie SI jest kg/m³. Inne jednostki to kg/l, oraz g/cm³.

Zamiana jednostek 1 m = 100 cm 1 cm = 10 mm 1 kg = 100 dag 1 kg = 1000 g 1 dag = 10 g 1 l = 1 dm3 1 l = 1000 cm3

Zadanie 1 Silny uczeń gimnazjum może unieść ciało o masie 50 kg. Czy podniesie on naczynie o pojemności 5 litrów wypełnione rtęcią? Gęstość rtęci wynosi 13,6 g/cm3 (13 600 kg/m3).

Rozwiązanie zadania 1 Dane: V = 5 l = 5 dm3 = 0,005 m3 ρ = 13,6 g/cm3 = 13 600 kg/m3 Rozwiązanie: ρ = m / V m = ρ · V m = 13 600 kg/ m3 ·0,005 m3 = 68 kg Odp. Uczeń nie podniesie tego naczynia.

Zadanie 2 Które z wymienionych niżej przedmiotów utoną w naczyniu wypełnionym rtęcią, a które będą pływały w wodzie? żelazny gwóźdź, kostka lodu, kawałek suchego drewna bukowego, złoty pierścionek Obok podano gęstości różnych substancji. Substancja (w temp 0 C) Gęstość w g/cm3 Woda destylowana 1,00 Rtęć 13,6 Lód 0,9 Złoto 19,3 Żelazo 7,9 Suche drewno bukowe 0,7

Rozwiązanie zadania 2 Przedmioty, które utoną w naczyniu z rtęcią to złoty pierścionek. Przedmioty, które będą pływały w wodzie to kostka lodu i kawałek suchego drewna bukowego. Wnioski: ciało pływa na powierzchni, jeżeli jego gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy po której pływa, ciało tonie w cieczy jeżeli jego gęstość jest większa od gęstości cieczy.

Ciekawostki średnia gęstość Ziemi ma wartość 5,51 · 103 kg/ m3, średnia gęstość Słońca wynosi 1,409 · 103 kg/ m3, średnia gęstość we Wszechświecie to 7,6 · 10-27 kg/ m3, 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 1 mm3 miałby masę rzędu miliarda ton - tyle co ogromne jezioro.

Czarna dziura Czarna dziura to obiekt astronomiczny, który silnie oddziałuje grawitacyjnie na swoje otoczenie, średnia gęstość takiego obiektu może być bardzo mała, nawet niższa niż gęstość wody.

Prezentację wykonali: Małgorzata Kurmańska Paulina Nowak Katarzyna Jesiołowska Paulina Sikora Magdalena Bachmann Miłosz Fluder Jakub Zybała Paweł Skrzypczak Adrian Koniarek Dawid Dolata pod opieką p. Doroty Kryś 