Лабораторная работа № 5, страница 54 - гдз по физике 7 класс тренажёр Хмельницкая

Проверочная работа № 12. Расчёт массы и объёма тела по плотности. Вариант 2 - страница 54.

Условие.

Лабораторная работа № 5

Определение плотности твёрдого тела

■ Тренировочные задания и вопросы

Продолжите предложения.

1. Плотность вещества — это

2. Формула для расчёта плотности

3. Единицы плотности

Внесите значения в таблицу.

4. Пользуясь таблицей плотностей на с. 4, запишите значения массы тел объёмом 1 $\text{см}^3$ и 1 $\text{м}^3$, состоящих из следующих веществ:

Вещество	Масса 1 $\text{см}^3$	Масса 1 $\text{м}^3$
Сосна (сухая)
Железо
Дуб (сухой)
Керосин
Пробка

Вставьте пропущенное значение или слово.

5. 1 $\text{г}/\text{см}^3$ = $\text{кг}/\text{м}^3$.

6. Самый тяжёлый кубик — из , так как его плотность ; самый лёгкий кубик — из , так как его плотность (см. рисунок).

Цель работы: измерить плотность твёрдого тела.

Оборудование: линейка, весы, гири, измерительный цилиндр (мензурка) с водой, твёрдое тело неизвестной плотности, нить.

■ Порядок выполнения работы

1) Измерьте массу тела $\text{m}$ на весах.

2) Измерьте объём тела $\text{V}$ с помощью мензурки, определив предварительно её цену деления (см. лабораторную работу № 4).

3) Рассчитайте по формуле плотность тела: $\rho = \frac{m}{V}$.

4) Переведите $\text{г}/\text{см}^3$ в $\text{кг}/\text{м}^3$ (смотрите тренировочное задание № 5 к лабораторной работе).

5) Результаты измерения занесите в таблицу.

6) Сравните вычисленную плотность тела с табличным значением (с. 4) и сделайте вывод.

Номер опыта	Название вещества	Масса тела $\text{m}$, г	Объём тела $\text{V}$, $\text{см}^3$	Плотность вещества $\rho$
				$\text{г}/\text{см}^3$	$\text{кг}/\text{м}^3$
1
2
3

Вывод: ________.

Решение.

1. Плотность вещества — это

физическая величина, которая показывает, какая масса вещества содержится в единице его объёма.

Ответ: физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму.

2. Формула для расчёта плотности

Плотность ($\rho$) вычисляется по формуле: $\rho = \frac{m}{V}$, где $\text{m}$ — масса тела, а $\text{V}$ — его объём.

Ответ: $\rho = \frac{m}{V}$.

3. Единицы плотности

Основной единицей плотности в Международной системе единиц (СИ) является килограмм на кубический метр (кг/м³). Также широко используется внесистемная единица — грамм на кубический сантиметр (г/см³).

Ответ: кг/м³, г/см³.

4. Внесите значения в таблицу.

Для заполнения таблицы воспользуемся справочными значениями плотностей веществ. Масса тела объёмом 1 см³ (в граммах) и 1 м³ (в килограммах) численно равна плотности этого вещества в г/см³ и кг/м³ соответственно.

Вещество	Масса 1 см³	Масса 1 м³
Сосна (сухая)	0,4 г	400 кг
Железо	7,8 г	7800 кг
Дуб (сухой)	0,8 г	800 кг
Керосин	0,8 г	800 кг
Пробка	0,24 г	240 кг

Ответ: Заполненная таблица представлена выше.

5. 1 г/см³ = ______ кг/м³.

Дано:

$\rho = 1 \text{ г/см³}$

Найти:

$\rho \text{ в кг/м³}$

Решение:

Для перевода единиц измерения плотности из г/см³ в кг/м³ воспользуемся соотношениями между единицами массы и объёма в системе СИ.
1 г = 0,001 кг = $10^{-3}$ кг.
1 см = 0,01 м = $10^{-2}$ м.
Следовательно, 1 см³ = $(10^{-2} \text{ м})^3 = 10^{-6}$ м³.
Подставим эти соотношения в исходное значение плотности:
$1 \frac{\text{г}}{\text{см³}} = 1 \frac{10^{-3} \text{ кг}}{10^{-6} \text{ м³}} = 1 \cdot 10^{-3 - (-6)} \frac{\text{кг}}{\text{м³}} = 1 \cdot 10^3 \frac{\text{кг}}{\text{м³}} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м³}}.$
Таким образом, 1 г/см³ равен 1000 кг/м³.

Ответ: 1000.

6. Самый тяжёлый кубик — из ______, так как его плотность ______; самый лёгкий кубик — из ______, так как его плотность ______ (см. рисунок).

Масса тела связана с его плотностью и объёмом формулой $m = \rho \cdot V$. На рисунке показаны три кубика одинакового объёма ($V = 1 \text{ см³}$). Поскольку объём $\text{V}$ у всех кубиков одинаков, масса $\text{m}$ прямо пропорциональна плотности $\rho$. Следовательно, самый тяжёлый кубик (с наибольшей массой) будет изготовлен из материала с наибольшей плотностью, а самый лёгкий (с наименьшей массой) — из материала с наименьшей плотностью.
Сравним плотности веществ из справочных данных:
Плотность дуба: $\rho_{\text{дуба}} \approx 800 \text{ кг/м³}$ (0,8 г/см³).
Плотность сосны: $\rho_{\text{сосны}} \approx 400 \text{ кг/м³}$ (0,4 г/см³).
Плотность пробки: $\rho_{\text{пробки}} \approx 240 \text{ кг/м³}$ (0,24 г/см³).
Так как $\rho_{\text{дуба}} > \rho_{\text{сосны}} > \rho_{\text{пробки}}$, то кубик из дуба будет самым тяжёлым, а кубик из пробки — самым лёгким.

Ответ: Самый тяжёлый кубик — из дуба, так как его плотность наибольшая; самый лёгкий кубик — из пробки, так как его плотность наименьшая.