Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Επιλογή δείγματος
- Μέτρηση μάζας
- Μέτρηση έντασης ήχου
- Προειδοποιήσεις
- Υπολογισμός της πυκνότητας
Οι βράχοι έρχονται σε διάφορα σχήματα, μεγέθη και συνθέσεις. Οι ιζηματογενείς, πυριγενείς και μεταμορφωμένοι βράχοι σχετίζονται μεταξύ τους ως διαφορετικά στάδια στον κύκλο του βράχου. Η διαφοροποίηση ενός τύπου βράχου από το άλλο εξαρτάται ενίοτε από τις λεπτές διαφορές στα χαρακτηριστικά. Η πυκνότητα, σε συνδυασμό με παρατηρήσεις και πρόσθετες δοκιμές, βοηθά στην αναγνώριση και διαφοροποίηση ενός βράχου από το άλλο. Δεδομένου ότι η πυκνότητα μετράει την αναλογία μάζας προς όγκο, η υπολογιστική πυκνότητα απαιτεί ακριβή μέτρηση μάζας και όγκου.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η εύρεση της πυκνότητας ενός βράχου απαιτεί τη μέτρηση της μάζας των πετρωμάτων σε γραμμάρια και τον όγκο σε κυβικά εκατοστά. Αυτές οι τιμές ταιριάζουν στην εξίσωση D = m ÷ v όπου D σημαίνει πυκνότητα, m αντιπροσωπεύει μάζα και ν αντιπροσωπεύει όγκο. Εισάγετε τις τιμές και επιλύστε την πυκνότητα. Γενικά, οι μετρήσεις όγκου χρησιμοποιούν εκτόπιση νερού, εκμεταλλευόμενοι τη σχέση ότι ένα χιλιοστόλιτρο νερού καταλαμβάνει ένα κυβικό εκατοστό του χώρου.
Επιλογή δείγματος
Οι βράχοι κυμαίνονται από μια συλλογή κρυστάλλων ενός ορυκτού σε μείγματα διαφορετικών ορυκτών. Τα ορυκτά μπορούν να είναι όλα μικροσκοπικά, όλα μακροσκοπικά ή μείγμα μικροσκοπικών και μακροσκοπικών κρυστάλλων. Τα ορυκτά μπορούν να κατανέμονται ομοιόμορφα διαμέσου ολόκληρου του βράχου ή μπορούν να τοποθετηθούν σε στρώματα ή συστάδες. Για την ακρίβεια, το εξεταζόμενο δείγμα πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα ορυκτά του βράχου. Επίσης, το δείγμα δεν πρέπει να έχει επιφανειακές επιφάνειες. Η διαδικασία του καιρού αλλάζει την αρχική ορυκτολογία, η οποία επίσης αλλάζει την πυκνότητα. Έτσι, για να μετρήσουμε με ακρίβεια τη συνολική πυκνότητα, το επιλεγμένο δείγμα πετρωμάτων πρέπει να αντιπροσωπεύει όλα τα ορυκτά στην ίδια αναλογία με τη μεγαλύτερη βράχια. Γενικά, οι γεωλόγοι επιλέγουν ένα δείγμα χεριού, ένα ροκ δείγμα σχετικά με το μέγεθος μιας γροθιάς ή μπέιζμπολ. Ένα πολύ μικρό δείγμα ροκ μπορεί να μην αντιπροσωπεύει την ορυκτολογία ολόκληρης της βράχου, ενώ ένα πολύ μεγάλο δείγμα προκαλεί την ικανότητα να μετράει με ακρίβεια τη μάζα ή τον όγκο ή και τα δύο.
Μέτρηση μάζας
Οι έννοιες της μάζας και του βάρους συγχέουν πολλούς ανθρώπους. Η μάζα μετρά την ποσότητα ύλης σε ένα αντικείμενο, ενώ το βάρος μετρά την έλξη βάρους σε μια μάζα. Η σύγχυση προκύπτει επειδή στη Γη η βαρυτική έλξη ισούται με 1, οπότε η μάζα και το βάρος διαφέρουν μόνο από μικρές ποσότητες, επηρεασμένες από την ανύψωση και τα υποκείμενα μαζικά πετρώματα.
Η μέτρηση της μάζας απαιτεί ακριβή κλίμακα ισορροπίας. Οι ηλεκτρονικές κλίμακες, οι ισορροπίες τριπλής δέσμης ή άλλες κλίμακες ισοζυγίου μετράνε τη μάζα. Οι βασικές κλίμακες βάρους όπως οι κλίμακες μπάνιου γενικά δεν παρέχουν την ακρίβεια που απαιτείται για την εύρεση μάζας. Κάθε κλίμακα μάζας έχει συγκεκριμένες κατευθύνσεις, αλλά η γενική τεχνική θέτει την κλίμακα στην ισορροπία στο μηδέν, τοποθετεί το βράχο στην κάβα, εξισορροπεί την κλίμακα και στη συνέχεια διαβάζει άμεσα τη μάζα του δείγματος. Κατά τη μέτρηση της μάζας, καταγράψτε τις μονάδες σε γραμμάρια.
Μέτρηση έντασης ήχου
Ο τόμος, απλά, μετράει το χώρο που καταλαμβάνει ένα αντικείμενο. Η εύρεση του όγκου των κανονικών γεωμετρικών σχημάτων όπως οι σφαίρες, οι κύβοι και τα κιβώτια χρησιμοποιεί τον καθορισμένο τύπο. Οι βράχοι σπάνια έρχονται σε γεωμετρικά σχήματα, δυστυχώς. Επομένως, η εύρεση όγκου απαιτεί ειδική τεχνική. Ο Αρχιμήδης ανακάλυψε τον εκτοπισμό του νερού και η εύρεση του όγκου με τη μετατόπιση του νερού απαιτεί λίγη σκέψη και πινελιά δεξιοτεχνίας. Επίσης, να θυμάστε ότι ένα κυβικό εκατοστό νερό ισούται με ένα χιλιοστόλιτρο νερού.
Η μετατόπιση του νερού σημαίνει ότι ένα αντικείμενο τοποθετημένο στο νερό μετατοπίζει έναν όγκο νερού ίσο με τον όγκο του αντικειμένου. Για παράδειγμα, ένα αντικείμενο με όγκο 5 κυβικών εκατοστών βυθισμένο σε δοχείο νερού θα αντικαταστήσει 5 χιλιοστόλιτρα νερού. Εάν το δοχείο έχει μετρήσεις, μια αρχική ανάγνωση των 10 χιλιοστόλιτρων νερού θα αλλάξει σε 15 χιλιοστόλιτρα αφού το αντικείμενο των 5 κυβικών εκατοστών είναι βυθισμένο στο νερό.
Η εύρεση όγκου μέσω της μετατόπισης του νερού απαιτεί την τοποθέτηση του δείγματος πετρώματος σε ένα δοχείο με μετρημένες ενδείξεις όγκου, όπως ένα κύπελλο μέτρησης. Πριν προσθέσετε το βράχο, τοποθετήστε αρκετό νερό στο κύπελλο, έτσι ώστε ο βράχος θα είναι εντελώς βυθισμένος. Μετρήστε την ποσότητα του νερού. Προσθέστε το βράχο, βεβαιώνοντας ότι δεν θα κολλήσουν φυσαλίδες στο βράχο. Μετρήστε τον προκύπτοντα όγκο νερού. Αφαιρέστε τον αρχικό όγκο μόνο του νερού από τον τελικό όγκο νερού και βράχου για να βρείτε τον όγκο του βράχου. Έτσι, εάν ο αρχικός όγκος νερού είναι 30 χιλιοστόλιτρα και ο τελικός όγκος νερού και βράχου είναι 45 χιλιοστόλιτρα, ο όγκος του βράχου είναι 45-30 = 15 χιλιοστόλιτρα ή 15 κυβικά εκατοστά. Φυσικά, οι αριθμοί στη φύση, όπως ο βράχος, πιθανότατα δεν είναι καν αριθμοί.
Αν ο βράχος δεν ταιριάζει σε ένα κύπελλο μέτρησης, χρησιμοποιήστε ένα δοχείο αρκετά μεγάλο για να βυθίσετε το βράχο. Τοποθετήστε το δοχείο σε ένα δίσκο. Γεμίστε το δοχείο εντελώς γεμάτο με νερό. Προσεκτικά, χωρίς κύματα ή εκτόξευση, σύρετε το βράχο στο νερό. Όλο το νερό που έχει χυθεί από το δοχείο πρέπει να συλληφθεί στον υποκείμενο δίσκο. Αφαιρέστε πολύ προσεκτικά το δοχείο από το δίσκο χωρίς να χυθεί τυχόν νερό στο δίσκο. Μετρήστε το σκοπίμως χυμένο νερό στο δίσκο για να καθορίσετε την ένταση του βράχου. Η ποσότητα του νερού που μετατοπίζεται από το δοχείο από το βράχο και συλλαμβάνεται στο δίσκο ισούται με τον όγκο του βράχου.
Προειδοποιήσεις
Υπολογισμός της πυκνότητας
Ο υπολογισμός της πυκνότητας από τη μάζα και τον όγκο απαιτεί έναν απλό τύπο: η πυκνότητα ισούται με τη μάζα διαιρούμενη με τον όγκο (D = m ÷ v). Έτσι, αν η μετρούμενη βράχος ισούται με 984,2 γραμμάρια και ο μετρημένος όγκος ισούται με 382,9 χιλιοστόλιτρα, χρησιμοποιώντας τον τύπο δίνει την εξίσωση D = 984,2 ÷ 382,9, δείχνοντας ότι η πυκνότητα του δείγματος ισούται με 2,57 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό.