Номер 235, страница 35 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Взаимодействие тел. Плотность вещества - номер 235, страница 35.

Условие.

► 235. Определите плотность камня, используя для этого весы, набор гирь, отливной стакан с водой и пустой стакан.

Решение.

Решение

Плотность вещества ($\rho$) — это физическая величина, равная отношению массы тела ($\text{m}$) к его объему ($\text{V}$). Чтобы определить плотность камня, необходимо измерить его массу и объем. Расчет производится по формуле:

$\rho_{камня} = \frac{m_{камня}}{V_{камня}}$

Для проведения измерений воспользуемся предложенным оборудованием.

1. Определение массы камня ($m_{камня}$)

С помощью весов и набора гирь измеряем массу камня. Для этого помещаем камень на одну чашу весов, а на другую — гири из набора до тех пор, пока весы не придут в состояние равновесия. Масса камня $m_{камня}$ будет равна суммарной массе гирь.

2. Определение объема камня ($V_{камня}$)

Так как камень имеет неправильную форму, его объем удобно измерить методом вытеснения жидкости. Объем камня будет равен объему вытесненной им воды.

а) Наполним отливной стакан водой точно до уровня сливного носика.

б) Поместим пустой стакан под носик отливного стакана, чтобы собрать вытесненную воду.

в) Аккуратно и полностью погрузим камень в отливной стакан с водой. Вода, объем которой равен объему камня, выльется в пустой стакан.

г) Чтобы найти объем вытесненной воды ($V_{воды}$), сначала найдем ее массу ($m_{воды}$). Для этого с помощью весов и гирь измерим массу пустого стакана ($m_{1}$), а затем массу этого же стакана вместе с вытесненной водой ($m_{2}$). Масса вытесненной воды равна разности этих масс:

$m_{воды} = m_{2} - m_{1}$

д) Зная массу вытесненной воды ($m_{воды}$) и табличное значение плотности воды ($\rho_{воды} \approx 1000 \frac{кг}{м^3}$ или $1 \frac{г}{см^3}$), вычислим ее объем:

$V_{воды} = \frac{m_{воды}}{\rho_{воды}}$

Поскольку объем камня равен объему вытесненной им воды, то $V_{камня} = V_{воды}$.

3. Расчет плотности камня ($\rho_{камня}$)

Подставим измеренные значения массы камня и его объема в формулу для расчета плотности:

$\rho_{камня} = \frac{m_{камня}}{V_{камня}} = \frac{m_{камня}}{V_{воды}} = \frac{m_{камня} \cdot \rho_{воды}}{m_{воды}}$

Выполнив вычисления по этой формуле, мы определим плотность камня.

Ответ: Чтобы определить плотность камня, необходимо:
1. С помощью весов и набора гирь измерить массу камня ($m_{камня}$).
2. С помощью отливного стакана, пустого стакана и весов определить массу воды ($m_{воды}$), вытесненной камнем при полном погружении.
3. Рассчитать объем камня, который равен объему вытесненной воды, по формуле $V_{камня} = \frac{m_{воды}}{\rho_{воды}}$, где $\rho_{воды}$ — плотность воды.
4. Рассчитать плотность камня по итоговой формуле: $\rho_{камня} = \frac{m_{камня} \cdot \rho_{воды}}{m_{воды}}$.