1
MĂSURAREA DENSITĂŢII CORPURILOR SOLIDE
Manea Elena, clasa a IX-a A
Colegiul Naţional “Ştefan Velovan” Craiova
Caracteristică principală a unui corp, densitatea sau masa
volumică, se notează cu ρ şi se defineste ca fiind raportul dintre masa
corpului şi volumul ocupat. Matematuic densitatea se exprimă prin
relaţia:
1. ,
unde m este masa corpului, V este volumul acestuia.
Unitatea de măsură, īn sistem internaţional, a densităţii este kg/m3.
Pentru corpurile regulate, măsurarea densităţii se pate face prin
folosirea relaţiei matematice de definire, determinānd prin cāntărire
precisă masa şi prin măsurare volumul.
Această modalitate de determinare a densităţii nu este aplicabilă
pentru corpurile solide nemăsurabile, la care nu li se poate determina
volumul.
Īn referat se prezintă o metodă de determinare indirectă a densităţii
corpurilor prin determinarea densităţii relative. Pentru aceasta se
utilizează ca instrument ajutător balanţa Jolly, inventată īn secolul
19 de fizicianul german Philipp von Jolly.
Balanţa Jolly constă dintr-un resort lung şi usor, suspendat la capătul
superior de un suport. Resortul culisează īn faţa unei scale gradate
milimetric. De capătul inferior al arcului se suspendă corpul a cărei
densitate vrem sa o determinăm. In figura alăturată este reprezentată
balanţa originală a fizicianului german Jolly.
Pe supurtul balanţei culisează, la īnălţime reglabilă, un platan pe
care se aşează un vas cu apă distilată, despre care se cunoaşte că la
temperature de 40C are densitatea de 1000 kg/m3.
Se suspendă corpul de resort şi se determină alungirea l a resortului
de constantă elastică, k, necunoscută.
(Se cunoaşte că dacă la capătul liber al unui resort se suspendă un
corp de masă m acesta se va căpăta alungirea l dată de relaţia:
2. ,
unde g este acceleraţia gravitaţională.
Se foloseste relaţia (1) şi se retranscrie relaţi (2) ca:
3.
Cufundăm īn īntregime corpul īn lichid, şi datorită acţionării forţei
lui Arhimede care īmpinge corpul de jos īn sus cu o forţă egală cu
greutatea volumului de apă dislocuit, noua forţă care acţionează asupra
resortului va fi mai mică, iar acesta va avea o alungire l’, pe care o
măsurăm. Avem relaţia:
4.
Īnlocuim constanta elastică folosind relaţia (3) şi obţinem:
5.
Se īmparte cu termenul comun şi rezultă densitatea relativă,
definită ca raport dintre densitatea corpului şi densitatea luchidului
de lucru (apă distilată īn cazul de faţă).
6.
Se determină densitatea corpului folosind relaţia:
7.
Cele mai ok referate! www.referateok.ro |