Περιεχόμενο
Πυκνότητα στη φυσική είναι ένα μέτρο της ποσότητας κάτι που υπάρχει μέσα σε ένα συγκεκριμένο φυσικό χώρο (όγκος). Τις περισσότερες φορές, η "πυκνότητα" λαμβάνεται συμβατικά για να σημαίνει "πυκνότητα μάζας", αλλά ως έννοια απλά περιγράφει πόσο γεμάτο είναι κάτι.
Η πυκνότητα του πληθυσμού του Χονγκ Κονγκ, για παράδειγμα, είναι εξαιρετικά υψηλή, ενώ η κατάσταση της Σιβηρίας είναι εξαιρετικά χαμηλή. Αλλά σε κάθε περίπτωση, οι "άνθρωποι" είναι το αντικείμενο της ανάλυσης.
Για ουσίες που αποτελούνται από ένα μόνο στοιχείο σε κάποια ποσότητα (για παράδειγμα, ένα γραμμάριο καθαρού χρυσού ή αργύρου) ή ένα ομοιογενές μείγμα στοιχείων (όπως ένα λίτρο απεσταγμένου νερού, το οποίο περιλαμβάνει υδρογόνο και οξυγόνο σε γνωστή σταθερή αναλογία) μπορεί να υποτεθεί ότι δεν υπάρχουν σημαντικές αποκλίσεις στην πυκνότητα στο δείγμα.
Αυτό σημαίνει ότι εάν η πυκνότητα ενός ομοιογενούς αντικειμένου 60 κιλών μπροστά σας είναι 12 kg / L, οποιοδήποτε επιλεγμένο μικρό τμήμα του αντικειμένου θα πρέπει να έχει αυτή την τιμή για την πυκνότητα του.
Ορισμός πυκνότητας
Η πυκνότητα αποδίδεται στην ελληνική επιστολή rho (ρ) και είναι απλά μάζα Μ διαιρούμενο με τον όγκο V. Οι μονάδες SI είναι kg / m3, αλλά g / mL ή g / cc (1 mL = 1 cc) είναι πιο κοινές μονάδες σε εργαστηριακές ρυθμίσεις. Αυτές οι μονάδες επιλέχθηκαν πράγματι για να ορίσουν την πυκνότητα του νερού ως 1,0 σε θερμοκρασία δωματίου.
Μέσα Παραδείγματα Πυκνότητας
Ανάλογα με τον τύπο της υπάρχουσας ουσίας ή ουσιών, υπάρχουν διάφοροι τρόποι προσέγγισης ενός προβλήματος μείγματος πυκνότητας.
Το πιο απλό είναι όταν σας δοθεί ένα σύνολο N αντικειμένων και ζητήσατε να καθορίσετε τη μέση πυκνότητα των αντικειμένων στο σετ. Αυτό το είδος παραδείγματος θα προέκυπτε σε καταστάσεις όπου τα στοιχεία στο σύνολο είναι του ίδιου βασικού τύπου (π.χ. άνθρωποι στην Αγγλία, δέντρα σε ένα συγκεκριμένο δάσος στη Μοντάνα, βιβλία σε μια βιβλιοθήκη πόλεων στο Τενεσί), αλλά μπορούν πολύ στο συγκεκριμένο χαρακτηριστικό (π.χ. βάρος, ηλικία, αριθμός σελίδων).
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Σας δίδονται τρία τεμάχια άγνωστης σύνθεσης, τα οποία έχουν τις ακόλουθες μάζες και όγκους:
α) Υπολογίστε τον μέσο όρο των πυκνοτήτων των πετρωμάτων στο σετ.
Αυτό γίνεται με την εξήγηση των μεμονωμένων πυκνοτήτων κάθε βράχου, προσθέτοντας τα μαζί και διαιρώντας με τον συνολικό αριθμό βράχων στο σύνολο:
÷ 3 = (3,000 + 1,800 + 3,700) ÷ 3
= 2.833 g / L.
β) Υπολογίστε τη μέση πυκνότητα του συνόλου πετρωμάτων ως σύνολο.
Σε αυτή την περίπτωση χωρίζετε μόνο τη συνολική μάζα από τη συνολική ένταση:
(2,250 + 900 + 1,850) ÷ (0.75 +0.50 + 0.50) = 5,000 ÷ 1.75
= 2,857 g / cc.
Οι αριθμοί διαφέρουν επειδή τα πετρώματα δεν συμβάλλουν με ίσους τρόπους σε αυτούς τους υπολογισμούς.
Μέση Φόρος Πυκνότητας: Μείγμα Ουσίων
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ: Σας δίνεται ένα τεμάχιο υλικού 5-L (5.000 κ.εκ. ή κ.ε.) από άλλο πλανήτη και είπατε ότι αποτελείται από τρία κομμάτια κομμάτια των παρακάτω στοιχείων στις αναφερόμενες αναλογίες κατ 'όγκο:
Ποια είναι η πυκνότητα του τεμαχίου στο σύνολό του;
Εδώ, μετατρέπετε πρώτα τα ποσοστά σε δεκαδικά ψηφία και πολλαπλασιάζετε αυτά με τις μεμονωμένες πυκνότητες για να πάρετε τη μέση πυκνότητα του μείγματος:
(0.15)(15) + (0.60)(1.0) + (0.25)(0.50) = 2.975 g / cc