Экспериментальное задание, страница 74 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

Экспериментальное задание

Определите объем столовой ложки, вилки. Выразите полученный результат в $м^3$, $дм^3$, $см^3$, $мм^3$.

Для определения объема столовой ложки и вилки, которые являются телами неправильной формы, используется метод измерения объема, основанный на законе Архимеда. Объем тела равен объему вытесненной им жидкости. Для проведения эксперимента понадобятся: измерительный цилиндр (мензурка) с водой, столовая ложка и вилка.

Порядок действий следующий:

1. Налить в измерительный цилиндр воду в таком количестве, чтобы предмет мог полностью в нее погрузиться. Записать начальный объем воды $V_1$.

2. Аккуратно опустить предмет в воду, следя за тем, чтобы он был полностью погружен и вода не выплеснулась.

3. Записать новый уровень воды в цилиндре — это объем воды вместе с предметом, $V_2$.

4. Объем предмета $\text{V}$ вычисляется как разность конечного и начального объемов: $V = V_2 - V_1$.

Так как реальные предметы отсутствуют, проведем мысленный эксперимент с использованием типичных значений.

Определение объема столовой ложки

Проведем измерение для столовой ложки.

Дано:

Начальный объем воды в мензурке, $V_1 = 150 \text{ мл}$

Конечный объем воды с ложкой, $V_2 = 158 \text{ мл}$

Перевод в систему СИ:

Так как $1 \text{ мл} = 1 \text{ см}^3 = 10^{-6} \text{ м}^3$, то:

$V_1 = 150 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 0.00015 \text{ м}^3$

$V_2 = 158 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 0.000158 \text{ м}^3$

Найти:

Объем столовой ложки $V_{ложки}$ в м³, дм³, см³, мм³.

Решение:

1. Найдем объем ложки по формуле $V_{ложки} = V_2 - V_1$.

$V_{ложки} = 158 \text{ мл} - 150 \text{ мл} = 8 \text{ мл}$.

Поскольку $1 \text{ мл} = 1 \text{ см}^3$, объем ложки равен $V_{ложки} = 8 \text{ см}^3$.

2. Выразим полученный результат в требуемых единицах измерения.

В кубических сантиметрах (см³):

$V_{ложки} = 8 \text{ см}^3$

В кубических миллиметрах (мм³):

Используем соотношение $1 \text{ см} = 10 \text{ мм}$, следовательно, $1 \text{ см}^3 = (10 \text{ мм})^3 = 1000 \text{ мм}^3$.

$V_{ложки} = 8 \text{ см}^3 = 8 \times 1000 \text{ мм}^3 = 8000 \text{ мм}^3$.

В кубических дециметрах (дм³):

Используем соотношение $1 \text{ дм} = 10 \text{ см}$, следовательно, $1 \text{ дм}^3 = (10 \text{ см})^3 = 1000 \text{ см}^3$.

$V_{ложки} = 8 \text{ см}^3 = \frac{8}{1000} \text{ дм}^3 = 0.008 \text{ дм}^3$.

В кубических метрах (м³):

Используем соотношение $1 \text{ м} = 100 \text{ см}$, следовательно, $1 \text{ м}^3 = (100 \text{ см})^3 = 1\ 000\ 000 \text{ см}^3$.

$V_{ложки} = 8 \text{ см}^3 = \frac{8}{1\ 000\ 000} \text{ м}^3 = 0.000008 \text{ м}^3 = 8 \times 10^{-6} \text{ м}^3$.

Ответ: объем столовой ложки равен $8 \times 10^{-6} \text{ м}^3$; $0.008 \text{ дм}^3$; $8 \text{ см}^3$; $8000 \text{ мм}^3$.

Определение объема вилки

Проведем аналогичное измерение для вилки.

Дано:

Начальный объем воды в мензурке, $V_1 = 150 \text{ мл}$

Конечный объем воды с вилкой, $V_2 = 156 \text{ мл}$

Перевод в систему СИ:

$V_1 = 150 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 0.00015 \text{ м}^3$

$V_2 = 156 \times 10^{-6} \text{ м}^3 = 0.000156 \text{ м}^3$

Найти:

Объем вилки $V_{вилки}$ в м³, дм³, см³, мм³.

Решение:

1. Найдем объем вилки по формуле $V_{вилки} = V_2 - V_1$.

$V_{вилки} = 156 \text{ мл} - 150 \text{ мл} = 6 \text{ мл}$.

Поскольку $1 \text{ мл} = 1 \text{ см}^3$, объем вилки равен $V_{вилки} = 6 \text{ см}^3$.

2. Выразим полученный результат в требуемых единицах измерения.

В кубических сантиметрах (см³):

$V_{вилки} = 6 \text{ см}^3$

В кубических миллиметрах (мм³):

$V_{вилки} = 6 \text{ см}^3 = 6 \times 1000 \text{ мм}^3 = 6000 \text{ мм}^3$.

В кубических дециметрах (дм³):

$V_{вилки} = 6 \text{ см}^3 = \frac{6}{1000} \text{ дм}^3 = 0.006 \text{ дм}^3$.

В кубических метрах (м³):

$V_{вилки} = 6 \text{ см}^3 = \frac{6}{1\ 000\ 000} \text{ м}^3 = 0.000006 \text{ м}^3 = 6 \times 10^{-6} \text{ м}^3$.

Ответ: объем вилки равен $6 \times 10^{-6} \text{ м}^3$; $0.006 \text{ дм}^3$; $6 \text{ см}^3$; $6000 \text{ мм}^3$.