- ความหมายของความหนาแน่น
- แบบฝึกหัดความหนาแน่น 4 แบบ
- ออกกำลังกายครั้งแรก
- การออกกำลังกายครั้งที่สอง
- การออกกำลังกายครั้งที่สาม
- การออกกำลังกายที่สี่
- อ้างอิง
การแก้แบบฝึกหัดเรื่องความหนาแน่นจะช่วยให้เข้าใจคำศัพท์นี้ได้ดีขึ้นและเข้าใจผลกระทบทั้งหมดที่ความหนาแน่นมีเมื่อวิเคราะห์วัตถุต่าง ๆ
ความหนาแน่นเป็นคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในฟิสิกส์และเคมีและหมายถึงความสัมพันธ์ระหว่างมวลของร่างกายกับปริมาตรที่มีอยู่
ความหนาแน่นมักแสดงด้วยตัวอักษรกรีก "ρ" (ro) และกำหนดเป็นอัตราส่วนของมวลของร่างกายต่อปริมาตร
นั่นคือหน่วยของน้ำหนักจะอยู่ในตัวเศษและหน่วยของปริมาตรในตัวส่วน
ดังนั้นหน่วยของการวัดที่ใช้สำหรับปริมาณสเกลาร์นี้คือกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg / m³) แต่ก็สามารถพบได้ในวรรณคดีบางเรื่องเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g / cm³)
ความหมายของความหนาแน่น
ก่อนหน้านี้มีการกล่าวว่าความหนาแน่นของวัตถุซึ่งแสดงด้วย "ρ" (ro) คือผลหารระหว่างมวล "m" กับปริมาตรที่อยู่ใน "V"
นั่นคือ: ρ = m / V.
ผลที่ตามมาจากคำจำกัดความนี้คือวัตถุสองชิ้นสามารถมีน้ำหนักเท่ากันได้ แต่ถ้ามีปริมาตรต่างกันก็จะมีความหนาแน่นต่างกัน
ในทำนองเดียวกันสรุปได้ว่าวัตถุสองชิ้นสามารถมีปริมาตรเท่ากันได้ แต่ถ้าน้ำหนักต่างกันความหนาแน่นของมันก็จะต่างกัน
ตัวอย่างที่ชัดเจนของข้อสรุปนี้คือการนำวัตถุทรงกระบอกสองชิ้นที่มีปริมาตรเท่ากัน แต่วัตถุชิ้นหนึ่งทำจากไม้ก๊อกและอีกชิ้นหนึ่งทำจากตะกั่ว ความแตกต่างระหว่างน้ำหนักของวัตถุจะทำให้ความหนาแน่นต่างกัน
แบบฝึกหัดความหนาแน่น 4 แบบ
ออกกำลังกายครั้งแรก
ราเคลทำงานในห้องปฏิบัติการที่คำนวณความหนาแน่นของวัตถุบางอย่าง Joséนำวัตถุ Raquel ซึ่งมีน้ำหนัก 330 กรัมและมีความจุ 900 ลูกบาศก์เซนติเมตร ความหนาแน่นของวัตถุที่Joséให้ Raquel คืออะไร?
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้หน่วยการวัดความหนาแน่นสามารถเป็น g / cm³ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำการแปลงหน่วย เมื่อใช้คำจำกัดความก่อนหน้านี้เรามีความหนาแน่นของวัตถุที่Joséนำมาสู่ Raquel คือ:
ρ = 330g / 900 cm³ = 11g / 30cm³ = 11/30 g / cm³.
การออกกำลังกายครั้งที่สอง
Rodolfo และ Alberto ต่างก็มีกระบอกสูบและพวกเขาต้องการทราบว่ากระบอกสูบใดมีความหนาแน่นสูงสุด
กระบอกสูบของ Rodolfo มีน้ำหนัก 500 กรัมและมีปริมาตร 1,000 ซม. ในขณะที่ทรงกระบอกของ Alberto มีน้ำหนัก 1,000 กรัมและมีปริมาตร 2,000 ซม. กระบอกสูบใดมีความหนาแน่นสูงสุด?
ให้ρ1เป็นความหนาแน่นของกระบอกสูบของ Rodolfo และρ2ความหนาแน่นของกระบอกสูบของ Alberto โดยใช้สูตรคำนวณความหนาแน่นคุณจะได้รับ:
ρ1 = 500/1000 g / cm³ = 1/2 g / cm³และρ2 = 1,000/2000 g / cm³ = 1/2 g / cm³
ดังนั้นกระบอกสูบทั้งสองจึงมีความหนาแน่นเท่ากัน ควรสังเกตว่าตามปริมาตรและน้ำหนักสรุปได้ว่ากระบอกสูบของ Alberto มีขนาดใหญ่และหนักกว่าของ Rodolfo อย่างไรก็ตามความหนาแน่นเท่ากัน
การออกกำลังกายครั้งที่สาม
ในการก่อสร้างจำเป็นต้องติดตั้งถังน้ำมันที่มีน้ำหนัก 400 กก. และปริมาตร 1600 ม.
เครื่องจักรที่กำลังจะเคลื่อนย้ายถังสามารถขนส่งได้เฉพาะวัตถุที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า 1/3 กก. / ม. เครื่องจะสามารถบรรทุกถังน้ำมันได้หรือไม่?
เมื่อใช้คำจำกัดความของความหนาแน่นความหนาแน่นของถังน้ำมันคือ:
ρ = 400kg / 1600 m³ = 400/1600 kg / m³ = 1/4 kg / m³.
ตั้งแต่วันที่ 1/4 <1/3 สรุปได้ว่าเครื่องจะสามารถขนส่งถังน้ำมันได้
การออกกำลังกายที่สี่
ความหนาแน่นของต้นไม้ที่มีน้ำหนัก 1200 กก. และปริมาตร 900 ม. คืออะไร?
ในแบบฝึกหัดนี้ขอให้คำนวณความหนาแน่นของต้นไม้เท่านั้นนั่นคือ:
ρ = 1200kg / 900 m³ = 4/3 kg / m³.
ดังนั้นความหนาแน่นของต้นไม้คือ 4/3 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
อ้างอิง
- Barragan, A. , Cerpa, G. , Rodríguez, M. , & Núñez, H. (2006). ฟิสิกส์สำหรับภาพยนตร์ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย การศึกษาของเพียร์สัน.
- ฟอร์ด KW (2016). ฟิสิกส์พื้นฐาน: คำตอบสำหรับแบบฝึกหัด บริษัท สำนักพิมพ์ World Scientific
- Giancoli, DC (2549). ฟิสิกส์: หลักการกับการประยุกต์ใช้ การศึกษาของเพียร์สัน.
- Gómez, AL, และ Trejo, HN (2006) ฟิสิกส์ 1 แนวทางการก่อสร้าง การศึกษาของเพียร์สัน.
- Serway, RA, & Faughn, JS (2001). กายภาพ การศึกษาของเพียร์สัน.
- Stroud, KA, & Booth, DJ (2005). การวิเคราะห์เวกเตอร์ (ภาพประกอบ ed.) Industrial Press Inc.
- Wilson, JD, & Buffa, AJ (2003). กายภาพ การศึกษาของเพียร์สัน.