Физика › 7 класс › Взаимодействие тел

Тема 22Плотность вещества

★★★

Термины темы — найди их в тексте:Плотностьединицы объёмахарактеристика вещества

Положим на чаши весов два кубика одинакового объёма — алюминиевый и стальной. Весы не уравновесятся: массы разные!

Тела одного объёма из разных веществ имеют разную массу Иллюстрация: light-fizika.ru

Кубики 1 см³: ртуть, алюминий, вода, пробка, воздух — массы сильно различаются Иллюстрация: light-fizika.ru

И наоборот: 1 кг железа, 1 кг соли и 1 кг ваты занимают совсем разный объём.

1 кг железа, соли и ваты Иллюстрация: light-fizika.ru

Почему так?

Частицы разных веществ имеют разную массу и расположены с разными промежутками. Поэтому в одном и том же объёме у разных веществ оказывается разная масса.

Частицы разных веществ упакованы по-разному Иллюстрация: light-fizika.ru

Определение

Плотность — величина, равная отношению массы тела к его объёму.

Плотность

\rho=\frac{m}{V}

$\rho$ («ро») — плотность, $m$ — масса, $V$ — объём. Единица в СИ — $\text{кг/м}^3$ , часто используют $\text{г/см}^3$ :

1\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}=1000\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}

Плотность показывает массу единицы объёма вещества. «Плотность воды 1000 кг/м³» значит: 1 м³ воды имеет массу 1000 кг (1 тонну).

Вещество	$\rho$ , кг/м³	Вещество	$\rho$ , кг/м³
золото	19 300	вода	1000
свинец	11 300	лёд	900
медь	8900	масло подсолнечное	930
железо, сталь	7800	дерево (сосна)	400
алюминий	2700	пробка	240
стекло	2500	воздух	1,29

Таблицы плотностей твёрдых тел, жидкостей и газов Иллюстрация: light-fizika.ru

Плотность — характеристика вещества: при неизменных условиях она постоянна. По плотности можно многое узнать о теле. Юпитер имеет плотность около 1,3 г/см³ — это газовый гигант. Средняя плотность Марса около 3,9 г/см³ — это каменистая планета.

Юпитер — газовый гигант, Марс — каменистая планета Иллюстрация: light-fizika.ru

Образ для запоминания

Плотность — «теснота в лифте»: сколько килограммов «набилось» в 1 м³. В лифте «золото» — давка (19 300), в лифте «воздух» — почти пусто (1,29).

⚗ Мини-опыт

Сравните кубики одинакового объёма из разных веществ на весах. Какой тяжелее? Как связаны масса и плотность?

▶ Симуляция PhET

На экране «Введение» выбирайте разные материалы и меняйте объём бруска. Как меняется его масса? Найдите плотность каждого материала.

ПлотностьОткрыть ↗

Симуляция: PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, лицензия CC BY-NC 4.0 (phet.colorado.edu); русский перевод интерфейса.

? Проверь себя

Ответь, не подглядывая в конспект: вспоминать — лучший способ запомнить.

1Что показывает плотность?

\rho=m/V

— масса 1 м³ (или 1 см³).

2Плотность какого вещества больше: свинца или алюминия?

11 300 кг/м³ > 2700 кг/м³.

32,7 г/см³ — это…

Умножаем на 1000.

✎ Задачи

А Уровень А по образцу: одна формула, один шаг

Масса бруска 540 г, объём 200 см³. Найдите плотность.
Ответ
$\rho=\dfrac{540}{200}=2{,}7\ \text{г/см}^3=2700\ \text{кг/м}^3$ — алюминий.
Как получилось?
Что означает «плотность меди 8900 кг/м³»?
Ответ
1 м³ меди имеет массу 8900 кг.
Как получилось?
Найдите массу 2 м³ воды.
Ответ
$m=\rho V=1000\cdot2=2000$ кг.
Как получилось?
Найдите объём 39 кг железа.
Ответ
$V=\dfrac{m}{\rho}=\dfrac{39}{7800}=0{,}005\ \text{м}^3$ .
Как получилось?
Переведите 0,9 г/см³ в кг/м³.
Ответ
900 кг/м³.
Как получилось?

Б Уровень Б сам: несколько шагов, перевод единиц

Масса стеклянной бутылки 400 г, объём стекла 160 см³. Из стекла ли она сделана?
Ответ
$\rho=\dfrac{400}{160}=2{,}5\ \text{г/см}^3=2500\ \text{кг/м}^3$ — да, это плотность стекла.
Как получилось?
Какой объём занимает 1 т сосновых дров ( $\rho=400$ кг/м³)?
Ответ
$V=\dfrac{1000}{400}=2{,}5\ \text{м}^3$ .
Как получилось?
Полый медный шар массой 890 г имеет объём 150 см³. Каков объём полости?
Ответ
Объём меди $V_\text{м}=\dfrac{890}{8{,}9}=100\ \text{см}^3$ ; полость $150-100=50\ \text{см}^3$ .
Как получилось?

↻ Закрепи

Карточки терминов

Нажми на карточку — она перевернётся. «Знаю» — карточка вернётся на повторение позже (через сутки, неделю, месяц), «Повторить» — скоро снова.

Плотность

\rho=\dfrac{m}{V}

; в СИ — кг/м³.

Перевод единиц плотности

1 г/см³ = 1000 кг/м³.

Плотность воды

1000 кг/м³ = 1 г/см³.

Экспресс-карта

Возьми лист и за 3 минуты нарисуй по памяти карту темы: в центре — тема, ветви — главные идеи, на ветвях — термины. Потом сравни.