جایی که تراکم در زندگی اعمال می شود. جرم و چگالی

همه چیز در اطراف ما از مواد مختلفی تشکیل شده است. کشتی ها و حمام ها از چوب ساخته شده اند، آهن ها و تخت های تاشو از آهن، لاستیک ها روی چرخ ها و پاک کن های روی مداد از لاستیک ساخته شده اند. و اقلام مختلف وزن های متفاوتی دارند - هر یک از ما به راحتی یک خربزه رسیده آبدار را از بازار می آوریم، اما باید روی وزنی به همان اندازه عرق کنید.

همه این جوک معروف را به خاطر می آورند: «چه سخت تر؟ یک کیلوگرم ناخن یا یک کیلوگرم کرک؟ دیگر گرفتار این ترفند کودکانه نخواهیم شد، می دانیم که وزن هر دو یکسان خواهد بود، اما حجم آن تفاوت قابل توجهی خواهد داشت. پس چرا این اتفاق می افتد؟ چرا بدن های مختلفو مواد برای یک اندازه وزن متفاوتی دارند؟ یا برعکس وزن یکسان برای سایزهای مختلف؟ بدیهی است که یک ویژگی وجود دارد که مواد را بسیار متفاوت از یکدیگر می کند. در فیزیک به این مشخصه چگالی ماده می گویند و در کلاس هفتم پاس می شود.

چگالی ماده: تعریف و فرمول

تعریف چگالی یک ماده به این صورت است: چگالی نشان می دهد که جرم یک ماده در واحد حجم مثلاً در یک متر مکعب برابر است. بنابراین، چگالی آب 1000 کیلوگرم در متر مکعب و یخ - 900 کیلوگرم در متر مکعب است، به همین دلیل است که یخ سبک تر است و در زمستان در بالای مخازن قرار می گیرد. یعنی چگالی ماده در این حالت چه چیزی را به ما نشان می دهد؟ چگالی یخ برابر با 900 کیلوگرم بر متر مکعب به این معنی است که یک مکعب یخ با اضلاع 1 متر، 900 کیلوگرم وزن دارد. و فرمول تعیین چگالی یک ماده به شرح زیر است: چگالی \u003d جرم / حجم. مقادیر موجود در این عبارت به صورت زیر نشان داده می شود: جرم - m، حجم بدن -V، و چگالی با حرف ρ (حرف یونانی "ro") نشان داده می شود. و فرمول را می توان به صورت زیر نوشت:

چگونه چگالی یک ماده را پیدا کنیم

چگونه چگالی یک ماده را پیدا یا محاسبه کنیم؟ برای این کار باید حجم بدن و وزن بدن را بدانید. یعنی ماده را اندازه می گیریم، وزن می کنیم و سپس داده های به دست آمده را به سادگی جایگزین فرمول می کنیم و مقدار مورد نیاز خود را پیدا می کنیم. و چگونگی اندازه گیری چگالی یک ماده از فرمول مشخص است. بر حسب کیلوگرم بر متر مکعب اندازه گیری می شود. گاهی اوقات از چنین مقداری به عنوان گرم بر سانتی متر مکعب نیز استفاده می کنند. تبدیل یک مقدار به مقدار دیگر بسیار ساده است. 1 گرم = 0.001 کیلوگرم و 1 سانتی متر مکعب = 0.000001 متر مکعب. بر این اساس، 1 گرم / (سانتی متر) ^ 3 \u003d 1000 کیلوگرم در متر ^ 3. همچنین باید به خاطر داشت که چگالی یک ماده در حالت های مختلف تجمع متفاوت است. یعنی جامد، مایع یا گاز. چگالی جامدات، اغلب، بیشتر از چگالی مایعات و بسیار بیشتر از چگالی گازها است. شاید یک استثنای بسیار مفید برای ما آب باشد که همانطور که قبلا در نظر گرفتیم وزن آن در حالت جامد کمتر از حالت مایع است. به دلیل همین ویژگی عجیب آب است که امکان حیات در زمین وجود دارد. همانطور که می دانید زندگی در سیاره ما از اقیانوس ها سرچشمه گرفته است. و اگر آب مانند همه مواد دیگر رفتار می کرد، آب دریاها و اقیانوس ها از طریق آن منجمد می شد، یخ که از آب سنگین تر بود، به پایین فرو می رفت و بدون ذوب شدن در آنجا قرار می گرفت. و فقط در استوا در یک ستون کوچک آب زندگی به شکل چندین نوع باکتری وجود دارد. بنابراین می توانیم از آب به خاطر وجود ما تشکر کنیم.

هدف درس: مطالعه کمیت فیزیکی جدید "چگالی ماده".

طرح درس

1. زمان سازماندهی
2. به روز رسانی دانش.
3. تجزیه و تحلیل متن کتاب درسی، شناسایی عناصر غالب دانش، پاسخ کتبی به سوالات.
4. بررسی جذب DEZ به ترتیب توالی منطقی آنها.
5. نتایج درس.
6. مشق شب.

جرم اجسام در حال سکون قبل از برهمکنش از نظر سرعت های اکتسابی چگونه مقایسه می شوند؟

واحد جرم چیست؟

وزن بدن چگونه تعیین می شود؟

دانش آموزان به طور مستقل مطالب کتاب درسی را مطالعه می کنند ، به سوالات در دفترچه خود پاسخ کتبی می دهند.

سوالات به DEZ	منبع دانش
1. در مورد چه چیزی می توان گفت توده های بدناز مواد مختلف با حجم مساوی ساخته شده است؟	A.V. پریشکین، N.A. رودینا. کتاب فیزیک پایه هفتم. با. 48	اجسامی که دارای حجم مساوی هستند و از مواد مختلف ساخته شده اند، جرم های یکسانی دارند.
2. این واقعیت را توضیح می دهد که اجسام ساخته شده از مواد مختلف دارای جرم های متفاوت با حجم یکسان هستند؟	با. 48	این با این واقعیت توضیح داده می شود که اجسام مختلف چگالی متفاوتی دارند.
3. فرمول چگالی.	با. 49
4. چگالی ماده به چه چیزی گفته می شود؟	با. 49	چگالی یک کمیت فیزیکی است که برابر با نسبت جرم یک جسم به حجم آن است.
5. معنای فیزیکی چگالی ماده چیست؟	با. 49	چگالی نشان می دهد که در یک واحد حجم چقدر جرم وجود دارد.
6. چه چیزی به عنوان واحد چگالی در نظر گرفته می شود؟	با. 49	واحد چگالی به چگالی در نظر گرفته می شود که در آن واحد جرم یک ماده در یک واحد حجم قرار می گیرد.
7. واحد چگالی در SI چیست؟	با. 49	واحد چگالی SI چگالی زمانی است که یک متر مکعب از یک ماده حاوی یک کیلوگرم جرم باشد.
8. نام واحد چگالی را دریافت کنید.	با. 49
9. تعیین واحد چگالی را دریافت کنید.
10. از فرمول چگالی یک ماده فرمولی برای محاسبه جرم جسم استخراج کنید.	با. 52
11. فرمول محاسبه حجم جسم را از فرمول چگالی یک ماده بدست آورید.	با. 53
12. چرا باید چگالی یک ماده را بدانید؟	با. 52	چگالی یک ماده باید برای اهداف عملی مختلف شناخته شود. یک مهندس، با ایجاد یک ماشین، می تواند از قبل جرم قطعات ماشین آینده را بر اساس چگالی و حجم مواد محاسبه کند. سازنده می تواند تعیین کند که جرم ساختمان در حال ساخت چقدر خواهد بود و غیره.

معلم دانش آموز را به تخته می خواند، دفترچه او را با سؤالات می گیرد، پاسخ ها را بررسی می کند، به ترتیب از دفترچه سؤال می پرسد.

معلم برخی از مهمترین سوالات را از دفترچه یادداشت DEZ در مورد موضوع می پرسد.

هدف از درس:

• تقویت دانش دانش آموزان از تراکم
• نحوه تعیین جرم و حجم جسم را با چگالی آن نشان می دهد
• حل مسائل محاسباتی

ساختار درس:

1. سازمان لحظه
2. تکرار مطالب
3. یادگیری مطالب جدید
4. تعمیر مواد
5. مشق شب

1. سازمان لحظه
2. تکرار مطالب

درس از یک ارائه استفاده می کند (پیوست 1)

• آیا همه اجسام حجم یکسانی دارند، جرم یکسانی دارند؟ (اسلاید 2)
• چرا؟
• آیا تمام اجسام با جرم یکسان حجم یکسانی دارند؟ (اسلاید 2)
• چرا؟
• به چه چیزی بستگی دارد
• چگالی ماده چقدر است؟ (اسلاید 3)
• چگالی یک کمیت فیزیکی است که برابر با نسبت جرم بدن به حجم آن است.
• فرمول چگالی را بنویسید (اسلاید 4)

• نام چگالی را در SI بگیرید (اسلاید 4)

امروز در درس، جرم و حجم اجسام را بر اساس چگالی محاسبه می کنیم، موضوع درس را در یک دفترچه یادداشت می کنیم.

موضوع درس: تعیین جرم و حجم جسم با چگالی یک ماده. (اسلاید 8)

فرمول محاسبه چگالی را در دفترچه یادداشت کنید

اگر چگالی جسم و حجم آن را بدانیم جرم جسم برابر با چه چیزی خواهد بود؟ چه کسی آن را یادداشت می کند؟

- برای محاسبه جرم با چگالی و حجم آن، باید چگالی را در حجم آن ضرب کنید. (اسلاید 9)

شماره 1 - هر کس مشکل را برای خودش حل می کند

بررسی می کنیم:
وظیفه
جواب: m=2825g. (اسلاید 12)

توجه! اگر جرم و چگالی ماده را بدانیم حجم جسم چقدر خواهد بود؟

; - برای محاسبه حجم یک جسم بر چگالی آن، باید جرم جسم را بر چگالی آن تقسیم کرد. (اسلاید 13)

مشکل بر روی برد حل می شود و به عنوان یک راه حل نمونه باقی می ماند.

شماره 2 - هر کس مشکل را برای خودش حل می کند

1. جرم قطعه فولادی دستگاه 7890 گرم است اگر چگالی فولاد 7.8 باشد حجم آن را تعیین کنید (پیوست 3)

بررسی می کنیم:
وظیفه
پاسخ: V \u003d 1023.077 cm 3 (اسلاید 16)

• تکالیف §22 سابق. شماره 8 (اسلاید 17)
• وظیفه 3 را باز کنید (اسلاید 18)

شماره 3 - هر کس مشکلات را برای خودش حل می کند

فرم گزارش کار شماره 3 (اسلاید 19)– به این نکته توجه کنید که باید عبارت را با نام خانوادگی پر کنید

نام خانوادگی، نام دانشجو _________________________________________________

کمیت فیزیکی محاسبه شده را با واحدهای اندازه گیری آن در سلول های مناسب پر کنید (اسلاید 19)

تاریخ اتمام______________________________________

• همه افراد روی میز چنین فرمی دارند، شما سلول های مناسب را پر می کنید که در آنها فقط مقادیر عددی می نویسید.
• اکسل را ببندید. تغییر را در سند ذخیره کنید. (اسلاید 21)

درس کامل شد با تشکر (اسلاید 22)

کتاب های مورد استفاده:

1. کتاب درسی فیزیک 7، نویسنده - A.V. Peryshkin - مسکو - "روشنگری"
2. مواد روشی 7، - L.A. Kirik - مسکو - "ILEKSA"
3. کار مستقل و کنترلی چند سطحی 7، - L.A. Kirik - مسکو - "ILEKSA"
4. مجموعه مسائل در فیزیک - V.I. Lukashik - مسکو - "روشنگری"

تعریف

وزنیک کمیت فیزیکی اسکالر است که ویژگی های اینرسی و گرانشی اجسام را مشخص می کند.

هر بدنی در برابر تلاش برای تغییر آن "مقاومت" می کند. به این خاصیت اجسام اینرسی می گویند. بنابراین، به عنوان مثال، راننده نمی تواند فورا ماشین را متوقف کند، هنگامی که یک عابر پیاده را می بیند که به طور ناگهانی به جاده جلویش می پرد. به همین دلیل، تکان دادن کمد یا مبل دشوار است. با همان ضربه از اجسام اطراف، یک جسم می تواند به سرعت سرعت خود را تغییر دهد و دیگری، در شرایط مشابه، بسیار کندتر. گفته می شود جسم دوم بی اثرتر است یا جرم بیشتری دارد.

بنابراین، اندازه گیری اینرسی یک جسم، جرم اینرسی آن است. اگر دو جسم با یکدیگر تعامل داشته باشند، در نتیجه سرعت هر دو جسم تغییر می کند، یعنی. در فرآیند تعامل، هر دو بدن به دست می آورند.

نسبت مدول های شتاب اجسام برهم کنش برابر با نسبت معکوس جرم آنهاست:

معیار برهمکنش گرانشی جرم گرانشی است.

به طور تجربی ثابت شده است که جرم اینرسی و گرانشی با یکدیگر متناسب هستند. انتخاب ضریب تناسب برابر با یک، در مورد برابری جرم اینرسی و گرانشی صحبت کنید.

در سیستم SI واحد جرم کیلوگرم است.

Mass دارای خواص زیر است:

1. جرم همیشه مثبت است.
2. جرم یک سیستم از اجسام همیشه برابر است با مجموع جرم هر یک از اجسام موجود در سیستم (ویژگی افزودنی).
3. در چارچوب جرم به ماهیت و سرعت بدن بستگی ندارد (ویژگی تغییر ناپذیر).
4. جرم یک سیستم بسته برای هر گونه فعل و انفعالات اجسام سیستم با یکدیگر حفظ می شود (قانون بقای جرم).

تراکم مواد

چگالی یک جسم جرم در واحد حجم است:

واحد چگالی در سیستم SI کیلوگرم بر متر .

مواد مختلف چگالی متفاوتی دارند. چگالی یک ماده به جرم اتم هایی که از آن تشکیل شده است و به چگالی بسته بندی اتم ها و مولکول های موجود در ماده بستگی دارد. هر چه جرم اتم ها بیشتر باشد، چگالی ماده بیشتر می شود. در حالت های مختلف تجمع، چگالی بسته بندی اتم های یک ماده متفاوت است. در جامدات، اتم ها بسیار متراکم هستند، بنابراین مواد در حالت جامد بالاترین چگالی را دارند. در حالت مایع، چگالی یک ماده با چگالی آن در حالت جامد تفاوت ناچیزی دارد، زیرا چگالی بسته بندی اتم ها هنوز بالاست. در گازها، مولکول ها ضعیف به یکدیگر متصل می شوند و در فواصل طولانی از یکدیگر دور می شوند، چگالی بسته بندی اتم ها در حالت گازی بسیار کم است، بنابراین در این حالت، مواد کمترین چگالی را دارند.

بر اساس داده های مشاهدات نجومی، ما چگالی متوسط ​​ماده را در کیهان تعیین کردیم، نتایج محاسبات نشان می دهد که به طور متوسط، فضای بیرونی بسیار نادر است. اگر ماده را روی کل حجم کهکشان خود "لکه کنیم"، چگالی متوسط ​​ماده در آن تقریباً 0.000.000.000.000.000.000.000 5 g/cm 3 خواهد بود. چگالی متوسط ​​ماده در جهان حدود شش اتم بر متر مکعب است.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

مثال 2

مثال 3