Номер 11.19, страница 36 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 11. Плотность вещества. Глава 2. Движение и взаимодействие тел - номер 11.19, страница 36.

11.19° [246°] Как, используя стакан, весы и гири, определить, что имеет большую плотность: вода или молоко?

Дано:

• Стакан
• Весы с гирями
• Вода
• Молоко

Найти:

Какая из жидкостей (вода или молоко) имеет большую плотность.

Решение:

Плотность вещества $\rho$ определяется как отношение его массы $m$ к объему $V$, который оно занимает. Формула для плотности:

$\rho = \frac{m}{V}$

Чтобы сравнить плотности двух жидкостей, необходимо сравнить массы одинаковых объемов этих жидкостей. Та жидкость, масса которой окажется больше при одинаковом объеме, и будет иметь большую плотность. Для этого проведем следующий эксперимент:

1. С помощью весов и гирь определим массу пустого сухого стакана. Обозначим эту массу как $m_{с}$.

2. Нальем в стакан воду до самого края (или до любой другой четкой отметки, которую можно будет воспроизвести). Важно, чтобы объем жидкости был строго зафиксирован.

3. Поставим стакан с водой на весы и определим их общую массу. Обозначим ее как $m_{1}$.

4. Вычислим массу воды в стакане, вычтя массу пустого стакана из общей массы: $m_{воды} = m_{1} - m_{с}$. Этот вес соответствует объему $V$, который мы зафиксировали краями стакана.

5. Выльем воду, тщательно высушим стакан.

6. Нальем в тот же сухой стакан молоко ровно до того же уровня (до краев), что и воду. Таким образом мы обеспечим, что объем молока $V$ равен объему воды.

7. Поставим стакан с молоком на весы и определим их общую массу. Обозначим ее как $m_{2}$.

8. Вычислим массу молока в стакане: $m_{молока} = m_{2} - m_{с}$.

9. Теперь у нас есть массы двух жидкостей, занимающих одинаковый объем $V$. Сравним полученные массы $m_{воды}$ и $m_{молока}$.

10. Если $m_{молока} > m_{воды}$, то это означает, что плотность молока больше плотности воды ($\rho_{молока} > \rho_{воды}$).

11. Если $m_{молока} < m_{воды}$, то плотность молока меньше плотности воды ($\rho_{молока} < \rho_{воды}$).

12. Если массы равны, то и плотности равны (что в данном случае маловероятно).

Ответ:

Чтобы определить, что имеет большую плотность, нужно налить в стакан поочередно воду и молоко (заполняя стакан до одного и того же уровня для обеспечения равенства объемов) и каждый раз измерять массу жидкости с помощью весов (предварительно взвесив пустой стакан). Та жидкость, масса которой для данного объема окажется больше, имеет большую плотность.