Ang pag-aaral ng density ng mga substance ay nagsisimula sa kurso ng high school physics. Ang konseptong ito ay itinuturing na pangunahing sa karagdagang pagtatanghal ng mga pundasyon ng molecular kinetic theory sa mga kurso ng physics at chemistry. Ang layunin ng pag-aaral sa istruktura ng bagay, ang mga pamamaraan ng pananaliksik ay maaaring ipalagay na ang pagbuo ng mga siyentipikong ideya tungkol sa mundo.
Ang mga paunang ideya tungkol sa isang larawan ng mundo ay ibinibigay ng physics. Pinag-aaralan ng Baitang 7 ang density ng bagay batay sa pinakasimpleng ideya tungkol sa mga pamamaraan ng pananaliksik, ang praktikal na aplikasyon ng mga pisikal na konsepto at formula.
Mga paraan ng pisikal na pananaliksik
Tulad ng alam mo, ang pagmamasid at eksperimento ay nakikilala sa mga pamamaraan ng pag-aaral ng mga natural na phenomena. Ang mga obserbasyon ng mga natural na phenomena ay itinuro sa elementarya: ang mga simpleng sukat ay kinukuha, kadalasan ay pinapanatili nila ang isang "Kalendaryo ng Kalikasan". Ang mga paraan ng pag-aaral na ito ay maaaring humantong sa bata sa pangangailangang galugarin ang mundo, paghambingin ang mga naobserbahang phenomena, tukuyin ang mga ugnayang sanhi-at-bunga.
Gayunpaman, isang ganap na eksperimento lamang ang magbibigay sa batang mananaliksik ng mga tool upang matuklasan ang mga lihim ng kalikasan. Ang pagbuo ng mga eksperimentong kasanayan, pananaliksik ay isinasagawa sa mga praktikal na klase at sa kurso ng gawaing laboratoryo.
Ang isang eksperimento sa kurso ng pisika ay nagsisimula sa mga kahulugan ng mga pisikal na dami tulad ng haba, lugar, volume. Kasabay nito, ang isang koneksyon ay itinatag sa pagitan ng matematika (medyo abstract para sa isang bata) at pisikal na kaalaman. Mag-apela sa karanasan ng bata, ang pagsasaalang-alang ng mga katotohanan na kilala sa kanya sa loob ng mahabang panahon mula sa isang pang-agham na pananaw ay nag-aambag sa pagbuo ng kinakailangang kakayahan sa kanya. Ang layunin ng pag-aaral sa kasong ito ay ang pagnanais na malayang maunawaan ang bago.
Studying Density
Alinsunod sa problemadong paraan ng pagtuturo, sa simula ng aralin, maaari kang magtanong ng isang kilalang bugtong: “Alin ang mas mabigat: isang kilo ng fluff o isang kilo ng cast iron?” Siyempre, madaling sagutin ng mga 11-12-anyos ang isang tanong na alam nila. Ngunit ang pagtugon sa kakanyahan ng isyu, ang kakayahang ipakita ang kakaiba nito, ay humahantong sa konsepto ng density.
Ang density ng isang substance ay ang masa ng isang yunit ng volume nito. Ang talahanayan ng density ng mga sangkap, na karaniwang ibinibigay sa mga aklat-aralin o mga sangguniang libro, ay nagbibigay-daan sa iyo upang suriin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga sangkap, pati na rin ang pinagsama-samang mga estado ng isang sangkap. Ang isang indikasyon ng pagkakaiba sa mga pisikal na katangian ng mga solido, likido at gas, na tinalakay kanina, isang paliwanag ng pagkakaibang ito hindi lamang sa istraktura at pag-aayos ng mga particle, kundi pati na rin sa pagpapahayag ng matematika ng mga katangian ng isang sangkap, ay tumatagal ng pag-aaral ng physics sa ibang antas.
Pinapayagan ka ng talahanayan na pagsamahin ang kaalaman tungkol sa pisikal na kahulugan ng konseptong pinag-aaralandensity ng sangkap. Ang bata, na nagbibigay ng sagot sa tanong na: "Ano ang ibig sabihin ng halaga ng density ng isang tiyak na sangkap?", Nauunawaan na ito ay isang mass na 1 cm3 (o 1 m 3) substances.
Ang isyu ng mga yunit ng density ay maaaring itaas na sa yugtong ito. Kinakailangang isaalang-alang ang mga paraan ng pag-convert ng mga yunit ng pagsukat sa iba't ibang sistema ng sanggunian. Ginagawa nitong posible na maalis ang static na pag-iisip, upang tanggapin ang iba pang mga sistema ng calculus sa iba pang mga bagay.
Pagpapasiya ng density
Natural, hindi magiging kumpleto ang pag-aaral ng physics nang hindi nireresolba ang mga problema. Sa yugtong ito, ang mga formula ng pagkalkula ay ipinasok. Ang density formula sa grade 7 physics ay marahil ang unang pisikal na ratio ng mga dami para sa mga bata. Ito ay binibigyan ng espesyal na atensyon hindi lamang dahil sa pag-aaral ng mga konsepto ng density, ngunit para din sa katotohanan ng mga pamamaraan ng pagtuturo para sa paglutas ng mga problema.
Nasa yugtong ito na inilatag ang algorithm para sa paglutas ng isang pisikal na computational na problema, ang ideolohiya ng paglalapat ng mga pangunahing formula, kahulugan, pattern. Sinusubukan ng guro na ituro ang pagsusuri ng problema, ang paraan ng paghahanap para sa hindi alam, ang mga kakaibang paggamit ng mga yunit ng pagsukat sa pamamagitan ng paggamit ng ratio tulad ng density formula sa physics.
Halimbawa ng paglutas ng problema
Halimbawa 1
Tukuyin kung anong substance ang isang cube na may mass na 540 g at volume na 0.2 dm ay gawa sa3.
ρ -? m=540 g, V=0.2 dm3 =200 cm3
Pagsusuri
Batay sa tanong ng problema, naiintindihan namin na makakatulong ito sa amin upang matukoy ang materyal kung saan ginawa ang cubetalahanayan ng density para sa mga solido.
Dahil dito, tukuyin natin ang density ng matter. Sa mga talahanayan, ang value na ito ay ibinibigay sa g/cm3, kaya ang volume mula sa dm3 isinalin sa cm3.
Desisyon
By definition: ρ=m: V.
Binigyan tayo: volume, masa. Maaaring kalkulahin ang density ng matter:
ρ=540g: 200cm3=2.7g/cm3, na tumutugma sa aluminum.
Sagot: ang kubo ay gawa sa aluminyo.
Pagpapasiya ng iba pang dami
Paggamit ng formula ng pagkalkula ng density ay nagbibigay-daan sa iyong matukoy ang iba pang pisikal na dami. Ang masa, dami, mga linear na sukat ng mga katawan na nauugnay sa dami ay madaling kalkulahin sa mga gawain. Ang kaalaman sa mga mathematical formula para sa pagtukoy ng lugar at dami ng mga geometric na hugis ay ginagamit sa mga gawain, na ginagawang posible na ipaliwanag ang pangangailangang mag-aral ng matematika.
Halimbawa 2
Tukuyin ang kapal ng tansong layer na sumasaklaw sa isang bahagi na may sukat na 500 cm2 kung alam na 5 g ng tanso ang ginamit para sa patong.
h - ? S=500cm2, m=5g, ρ=8.92g/cm3.
Pagsusuri
Ang talahanayan ng density ng mga sangkap ay nagbibigay-daan sa iyong matukoy ang density ng tanso.
Gamitin natin ang formula ng pagkalkula ng density. Sa formula na ito, mayroong dami ng substance, batay sa kung aling mga linear na dimensyon ang maaaring matukoy.
Desisyon
By definition: ρ=m: V, ngunit walang gustong value sa formula na ito, kaya ginagamit namin ang:
V=S x h.
Pagpapalit sa pangunahing formula, makukuha natin ang: ρ=m: Sh, kung saan:
h=m: S xρ.
Kalkulahin: h=5 g: (500 cm2 x 8, 92 g/cm3)=0.0011 cm=11 microns.
Sagot: Ang kapal ng tansong layer ay 11 microns.
Pang-eksperimentong pagtukoy ng density
Ang eksperimento na katangian ng pisikal na agham ay ipinapakita sa kurso ng mga eksperimento sa laboratoryo. Sa yugtong ito, nakukuha ang mga kasanayan sa pagsasagawa ng eksperimento, na nagpapaliwanag ng mga resulta nito.
Praktikal na gawain upang matukoy ang density ng bagay ay kinabibilangan ng:
- Pagtukoy sa density ng isang likido. Sa yugtong ito, madaling matukoy ng mga taong nakagamit na ng graduated cylinder ang density ng likido gamit ang formula.
- Pagtukoy sa density ng isang solidong katawan ng regular na hugis. Ang gawaing ito ay walang pag-aalinlangan din, dahil ang mga katulad na problema sa computational ay napag-isipan na at ang karanasan ay natamo sa pagsukat ng mga volume sa pamamagitan ng mga linear na dimensyon ng mga katawan.
- Pagtukoy sa density ng isang hindi regular na hugis na solidong katawan. Kapag ginagawa ang gawaing ito, ginagamit namin ang paraan ng pagtukoy sa dami ng isang hindi regular na hugis ng katawan gamit ang isang beaker. Kapaki-pakinabang na alalahanin muli ang mga tampok ng pamamaraang ito: ang kakayahan ng isang solidong katawan na ilipat ang isang likido na ang dami ay katumbas ng dami ng katawan. Dagdag pa, ang gawain ay niresolba sa karaniwang paraan.
Mga tanong ng tumaas na pagiging kumplikado
Maaari mong gawing kumplikado ang gawain sa pamamagitan ng pag-imbita sa mga lalaki upang matukoy ang sangkap kung saan ginawa ang katawan. Ang talahanayan ng density ng mga sangkap na ginamit sa kasong ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang bigyang-pansin ang pangangailangan na makapagtrabahoimpormasyon sa background.
Kapag nilulutas ang mga pang-eksperimentong problema, ang mga mag-aaral ay dapat magkaroon ng kinakailangang dami ng kaalaman sa larangan ng paggamit ng mga pisikal na instrumento at pag-convert ng mga yunit ng pagsukat. Kadalasan ito ang nagiging sanhi ng pinakamalaking bilang ng mga pagkakamali at pagkukulang. Marahil ang yugtong ito ng pag-aaral ng pisika ay dapat bigyan ng mas maraming oras, nagbibigay-daan ito sa iyo na ihambing ang kaalaman at karanasan ng pananaliksik.
Bulk Density
Ang pag-aaral ng isang purong substance ay, siyempre, kawili-wili, ngunit gaano kadalas matatagpuan ang mga purong substance? Sa pang-araw-araw na buhay, nakakatagpo tayo ng mga mixtures at alloys. Paano maging sa kasong ito? Pipigilan ng konsepto ng bulk density ang mga mag-aaral na magkamali sa paggamit ng average na density value ng mga substance.
Napakakailangang linawin ang isyung ito, upang bigyan ng pagkakataong makita, upang madama ang pagkakaiba sa pagitan ng density ng isang substance at ng bulk density ay nasa maagang yugto. Ang pag-unawa sa pagkakaibang ito ay kinakailangan sa karagdagang pag-aaral ng pisika.
Ang pagkakaibang ito ay lubhang kawili-wili sa kaso ng maramihang materyales. Posibleng payagan ang bata na mag-aral ng bulk density depende sa compaction ng materyal, ang laki ng mga indibidwal na particle (graba, buhangin, atbp.) sa panahon ng paunang aktibidad ng pananaliksik.
Relatibong density ng mga substance
Ang paghahambing ng mga katangian ng iba't ibang mga sangkap ay medyo kawili-wili batay sa mga kamag-anak na halaga. Ang relatibong density ng matter ay isa sa mga dami na ito.
Karaniwan, ang relative density ng isang substance ay tinutukoy ngpatungo sa distilled water. Bilang ratio ng density ng isang naibigay na substance sa density ng isang standard, ang halagang ito ay tinutukoy gamit ang isang pycnometer. Ngunit ang impormasyong ito ay hindi ginagamit sa kurso ng paaralan ng natural na agham, ito ay kawili-wili para sa malalim na pag-aaral (madalas na opsyonal).
Ang antas ng Olympiad sa pag-aaral ng physics at chemistry ay maaari ding maapektuhan ng konsepto ng "relative density ng isang substance na may kinalaman sa hydrogen". Karaniwan itong inilalapat sa mga gas. Upang matukoy ang kamag-anak na density ng isang gas, ang ratio ng molar mass ng gas na pinag-aaralan sa molar mass ng hydrogen ay matatagpuan. Ang paggamit ng relatibong molekular na timbang ay hindi ibinukod.
