Dane INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Gimnazjum nr 2 im. Aleksandra Kamińskiego w Żarach ID grupy: 98/42_MF_G1 Kompetencja: Fizyka i matematyka Temat projektowy: Gęstość materii Semestr/rok szkolny: I/2009/2010

Gęstość ( masa właściwa ) – stosunek masy ciała do objętości, którą to ciało zajmuje. Gęstość jest wielkością charakteryzującą każda substancję.

Gęstość wyraża się wzorem: gdzie: m –masa V - objętość

Jednostką gęstości w układzie si jest:

Inne używane jednostki gęstości to:

Gęstość ciał stałych i ciekłych można wyznaczyć przez ważenie próbek o znanej objętości.

Przy wyznaczaniu gęstości cieczy stosuje się również areometry Przy wyznaczaniu gęstości cieczy stosuje się również areometry. Areometry wypełnione cieczą o znanej gęstości mogą służyć do wyznaczania gęstości innych cieczy.

Przy wyznaczaniu gęstości gazów stosuje się między innymi ważenie naczyń z gazem o różnym ciśnieniu gazu.

Gęstość większości substancji zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury (jednym z wyjątków jest woda w temperaturze poniżej 4°C). Zjawisko to wynika z rozszerzalności cieplnej ciał. Podczas przemian fazowych gęstość zmienia się skokowo (w temperaturze przemiany), podczas krzepnięcia zazwyczaj wzrasta (najbardziej znanymi wyjątkami są woda, żeliwo, a z pierwiastków bizmut, gal i german).

Gęstości wybranych substancji:

Gęstość ciałach stałych (kg/m³) w temperaturze 20°C Aluminium 2720 kg/m³, Beton 1800 - 2400 kg/m³, Korek 220 - 260 kg/m³, Piasek ( suchy ) 1550 - 1800 kg/m³, Stal 7500 - 7900 kg/m³, Śnieg 125 kg/m³, Złoto 19282 kg/m³, Wosk 950 - 980 kg/m³

Gęstość cieczy (kg/m³) w temperaturze 22°C Benzyna 700 kg/m³, Kwas solny 1190 kg/m³, Mleko 1030 kg/m³, Oliwa 920 kg/m³, Rtęć 13546 kg/m³, Woda 998 kg/m³, Nafta 810 kg/m³

Gęstość gazów (kg/m³) w 20°C pod ciśnieniem normalnym Azot 1,25 kg/m³, Chlor 3,21 kg/m³, Fluor 1,69 kg/m³, Powietrze 1,29 kg/m³, Tlen 1,43 kg/m³, Wodór 0,08989 kg/m³, Amoniak 0,76 kg/m³

ZASTOSOWANIE WŁASNOŚCI GĘSTOŚCI

LOT BALONEM

PŁYWANIE PONTONU

Naukowcy związani z gęstością

Archimedes ( ok. 287 – 212 p.n.e.)

Archimedes Sformułował prawo pływania ciał, Sformułował Prawo Archimedesa (w którym pojawia się gęstość cieczy): 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.

NAUKOWCY NA TEMAT GĘSTOŚCI WSZECHŚWIATA NAUKOWCY NA TEMAT GĘSTOŚCI WSZECHŚWIATA. DR JOANNA BORGENSZTAJN – WYDZIAŁ FIZYKI I ASTRONOMII UNIWERSYTETU ZIELONOGÓRSKIEGO

. „Otwartym wyzwaniem dla ludzkości związanym z gęstością jest np. oszacowanie gęstości wszechświata. Aby móc oszacować gęstość wszechświata niezbędne będą informacje na temat jego objętości. Na szczęście mamy teleskop Habbla, więc obliczenie wymiarów wszechświata jest ułatwionym zadaniem, tym bardziej, że wszechświat może mieć kształt kuli. Należałoby też stwierdzić, jak ewoluować będzie wszechświat. Istotna w tym celu jest wiedza o ekspansji fizyki jądrowej, wysokiej energii, które mogą pośrednio pomóc ludziom przy oszacowaniu gęstości wszechświata.”

DR WOJCIECH SYSŁO – WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W GORZOWIE WIELKOPOLSKIM

„Wszechświat składa się z obiektów astronomicznych, którymi są planety i gwiazdy oraz przestrzeń kosmiczna, która nie jest wolna od atomów. Jego dzisiejsza postać jest wynikiem ewolucji – wszechświat rozszerza się. To jak wygląda ewolucja zależy od wszechświata. Jeśli gęstość wszechświata byłaby inna niż wyznaczona dziś, wszechświat wyglądałby inaczej i niekoniecznie my bylibyśmy jego „składnikami”.”

Gęstość w literaturze

Bolesław prus „Lalka” Wokulski wręcza swojej narzeczonej Izabeli metal lżejszy od powietrza.

PRZYKŁAD ZAMIANY JEDNOSTEK GĘSTOŚCI

PRZYKŁADOWE ZADANIA DOTYCZĄCE GĘSTOŚCI:

Zadanie 1 Wyznacz m , V ze wzoru na gęstość.

Rozwiązanie zadania 1

Zadanie 2 Oblicz objętość balonu wypełnionego helem, jeżeli wiadomo, że hel znajdujący się w balonie waży 9kg, a gęstość helu wynosi .

Odp.: W balonie znajduje się 50 helu. Rozwiązanie zadania 2 m = 9 kg Odp.: W balonie znajduje się 50 helu.

Zadanie 3 Marek poszedł do skarbca w banku, aby wziąć swoją sztabkę złota. Gęstość złota wynosi 19300 . Postanowił obliczyć masę sztabki. Wiedział, że sztabka ma wymiary 4cm x 3cm x 2cm. Pomóż mu w tych obliczeniach.

Rozwiązanie zadania 3 a= 4cm b= 3cm c= 2cm m= ? V= ?

Odp.: Marek obliczył, że jego sztabka ma masę 46,32dag.

Zadanie 4 Wodę źródlaną rozlano do butelek o pojemności 1,5l. Ile waży woda w takiej butelce, jeżeli wiadomo, że gęstość wody wynosi 998,6kg/ ?

Odp.: Woda w butelce waży 1,5 kg . Rozwiązanie zadania 4 - gęstość wody m =? Odp.: Woda w butelce waży 1,5 kg .

Zadanie 5 Zrobiono świeczkę w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 30 cm x 5 cm x 6 cm. Ile parafiny zużyto do zrobienia tej świeczki, jeżeli gęstość parafiny wynosi 900 ?

Rozwiązanie zadania 5 Dane : Szukane : V = ? a =30cm = 0,3m m = ? b = 5cm =0,05m c = 6cm = 0,06m V = abc = 0,3 cm x 0,05 cm x 0,06cm = 0,0009 0,81 kg = 810 g = 81 dag Odp.: Do zrobienia świeczki zużyto 81 dag parafiny.

Zadanie 6 Rolnik przewoził 3 kanistry benzyny o gęstości 700 kg/ . Oblicz masę benzyny, jeżeli wymiary kanistra były następujące: 50 cm x 30 cm x 1 m.

Rozwiązanie zadania 6 Dane : Szukane : a = 50 cm V = ? b = 30 cm m = ? c = 1m = 100 cm V = a x b x c 3 – liczba kanistrów

105 kg 3 = 315 kg V = abc = 50 cm x 30 cm x 100 cm = 150000 = 0,15 Odp.: Masa benzyny w kanistrach wynosi 315 kg.

Zadanie 7 Oblicz gęstość powietrza wiedząc, że powietrze znajdujące się w klasie o wymiarach 6 m x 5 m x 3 m, waży 116 kg 37 dag.

Rozwiązanie zadania 7 Dane: Szukane: a = 6cm = ? b = 5cm V = ? c = 3cm V = abc = 6m x 5m x 3 m = 90 116 kg 37 dag = 116,37 kg Odp.: Gęstość powietrza w klasie wynosi 1,293 kg/ .

Zadanie 8 Z drewna o gęstości 400kg/ wykonano ozdobne drzwi do kościoła. Oblicz ile ważą te drzwi, jeżeli ich wymiary wynoszą 3m x 4m x 0,1m?

Rozwiązanie zadania 8 Drzwi – prostopadłościan m = ? a = 3m b = 4m c = 0,1m = 400kg/ 1,2 Odp.: Drzwi ważą 480kg.

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ

Prezentację wykonali: Krzysztof Bastian – Brzeziński Arek Bondarenko Paweł Bujakowski Karol Dziduszko Mateusz Dróżdż Michał Izdebski Pamela Krasowska Michał Muszka Michał Owsianicki Ania Pawłowska