Параграф 23 Физика 7 класс Пёрышкин | Конспект

Плотность вещества

Плотность — это физическая величина, показывающая, какое количество вещества содержится в единице объема. В данном параграфе рассматривается принцип измерения плотности и её определение. Масса двух одинаковых по объему тел может быть разной, что указывает на различие их плотности. Например, цилиндры из железа и алюминия одного и того же объема имеют разные массы, что говорит о различной плотности этих материалов. Плотность определяется как отношение массы к объему и обозначается буквой ρ (ро). Формула для расчета плотности: ρ = m / V, где ρ — плотность, m — масса тела, а V — объем. Это соотношение позволяет количественно измерить плотность любого вещества.

Единицы измерения плотности

Плотность измеряется в системе СИ в килограммах на кубический метр (кг/м³), но также часто используется единица грамм на сантиметр кубический (г/см³). Связь между этими единицами представлена через соотношение: 1 г/см³ = 1000 кг/м³. Значение плотности, выраженное в граммах на сантиметр кубический, в тысячу раз меньше, чем значение, выраженное в килограммах на метр кубический. В таблицах плотностей приводятся значения для твердых тел, жидкостей и газов, например: плотность воды равна 1000 кг/м³, плотность ртути — 13 600 кг/м³, а плотность воздуха — всего 1,29 кг/м³. Различия в плотности определяют свойства веществ, такие как плавучесть и способность к деформации.

Плотность твердых тел

В таблице плотностей твердых тел указаны значения для различных материалов, таких как золото, платина, медь, железо и алюминий. Эти вещества имеют плотность от 2 700 до 21 500 кг/м³. Чем выше плотность, тем тяжелее и более компактно вещество. Плотность золота — одна из самых высоких среди металлов, что делает его тяжелым и плотным. Плотность алюминия в несколько раз меньше, из-за чего он легче. Значения плотностей помогают определять массу материала при известном объеме или рассчитывать объем при известной массе. Это важно в строительстве, производстве и науке.

Плотность жидкостей

Для жидкостей плотность варьируется в зависимости от их состава и температуры. Например, плотность воды составляет 1000 кг/м³, а плотность ртути достигает 13 600 кг/м³. Плотность морской воды выше, чем плотность пресной воды, из-за растворенных в ней солей. Жидкости с меньшей плотностью, такие как масло, всплывают на поверхности воды, а жидкости с большей плотностью, такие как серная кислота, опускаются вниз. Плотность жидкостей имеет большое значение в гидравлике и при расчете сил давления на погруженные тела.

Плотность газов

Газы обладают самой низкой плотностью среди веществ, так как их молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга. Плотность воздуха при нормальных условиях составляет 1,29 кг/м³, что значительно меньше плотности твердых тел и жидкостей. Плотность газов меняется в зависимости от температуры и давления: при повышении температуры плотность газа уменьшается. Это связано с расширением объема газа. Плотности газов, таких как водород и кислород, учитываются при расчетах аэродинамики и движении воздушных потоков. Низкая плотность газов делает их легкими и позволяет им быстро перемещаться в пространстве.