Физика · 7 класс · Физика ФГОС · урок 6 · только теория
Плотность вещества
Плотность вещества — это физическая величина, показывающая, сколько массы содержится в единице объёма. Она помогает понять, почему одни тела тяжёлые, а другие лёгкие, даже если они одинакового размера, и используется в технике, строительстве и природе.
Чему учимся понимать
Научиться понимать, что такое плотность, как её вычислять и почему разные вещества имеют разную плотность.
Зачем это нужно
Плотность объясняет, почему железо тонет в воде, а дерево плавает, почему масло поднимается на поверхность, а мёд опускается. Знание плотности нужно инженерам, строителям, лётчикам и даже врачам (например, для определения плотности костей).
Опорные понятия
Главные тезисы
- Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объёму.
- Плотность показывает, какая масса приходится на единицу объёма вещества.
- Одна и та же масса вещества может занимать разный объём в зависимости от плотности.
- Плотность зависит от рода вещества и его агрегатного состояния.
- При нагревании плотность обычно уменьшается, так как объём увеличивается.
- Плотность воды — 1000 кг/м³, это эталон для сравнения плотностей других веществ.
- Если плотность тела меньше плотности жидкости, тело плавает; если больше — тонет.
Определения
- Плотность вещества
- Физическая величина, показывающая, сколько массы содержится в единице объёма вещества. Обозначается буквой ρ (ро).
- Масса
- Количество вещества в теле, измеряется в килограммах (кг).
- Объём
- Пространство, которое занимает тело, измеряется в кубических метрах (м³).
- Единица измерения плотности
- Килограмм на кубический метр (кг/м³) — основная единица. Также используют г/см³ (грамм на кубический сантиметр).
- Агрегатное состояние
- Состояние вещества: твёрдое, жидкое или газообразное. В разных состояниях плотность вещества может меняться.
Ключевые факты и правила
- Формула плотности: ρ = m / V, где m — масса, V — объём.
- Единицы измерения: 1 г/см³ = 1000 кг/м³.
- Плотность воды: 1000 кг/м³ (или 1 г/см³).
- Плотность льда (900 кг/м³) меньше плотности воды, поэтому лёд плавает.
- Плотность воздуха при нормальных условиях ≈ 1,29 кг/м³.
- Плотность золота — 19300 кг/м³, это одно из самых плотных веществ.
- При переходе из жидкого состояния в твёрдое плотность обычно увеличивается, но вода — исключение (лёд легче воды).
Теория
Вспомни, что такое масса и объём тела.
Пойми, что плотность — это отношение массы к объёму: ρ = m / V.
Запомни единицы измерения: кг/м³ и г/см³.
Научись пользоваться таблицей плотностей для разных веществ.
Пойми, как плотность влияет на плавание тел: если ρ тела < ρ жидкости, тело плавает; если > — тонет.
Примеры
- Пример 1случай
Кубик из железа объёмом 1 м³ имеет массу 7800 кг, а кубик из дерева такого же объёма
Пояснение
- всего 600 кг
- Плотность железа больше
- Пример 2случай
- Масло плавает на воде, потому что его плотность (900 кг/м³) меньше плотности воды (1000 кг/м³)
- Пример 3случай
- Воздушный шар поднимается вверх, потому что плотность горячего воздуха внутри шара меньше плотности холодного воздуха снаружи
- Пример 4случай
- Айсберг — огромная глыба льда — плавает в океане, потому что плотность льда меньше плотности морской воды
Интересно знать
- Если бы плотность льда была больше плотности воды, водоёмы зимой промерзали бы до дна, и рыбы погибали бы.
- Самый плотный природный элемент — осмий (22590 кг/м³), он тяжелее золота почти в два раза.
- Плотность звёздного вещества в ядре нейтронной звезды может достигать 10^17 кг/м³ — чайная ложка такого вещества весила бы миллиарды тонн.
Связанные темы
- Масса и объём тела
- Агрегатные состояния вещества
- Сила Архимеда
- Давление жидкостей и газов