Որտե՞ղ է օգտագործվում խտությունը կյանքում: Զանգվածը և խտությունը

Մեզ շրջապատող ամեն ինչ բաղկացած է տարբեր նյութերից։ Նավերն ու լոգարանները կառուցված են փայտից, արդուկներն ու մահճակալները՝ երկաթից, անիվների անվադողերը, մատիտների ռետինները՝ ռետինից։ Իսկ տարբեր առարկաներ տարբեր կշիռներ ունեն. մեզանից յուրաքանչյուրը կարող է շուկայից հեշտությամբ տանել հյութալի հասած սեխը, բայց մենք ստիպված կլինենք քրտնել նույն չափի ծանրության վրա:

Բոլորը հիշում են հայտնի անեկդոտը. «Ո՞րն է ավելի ծանր. Մի կիլոգրամ եղունգ, թե՞ մեկ կիլոգրամ բմբուլ. Մենք այլևս չենք ընկնի այս մանկական հնարքի հետևից, գիտենք, որ երկուսի քաշը նույնն է լինելու, բայց ծավալը զգալիորեն տարբերվելու է։ Այսպիսով, ինչու է դա տեղի ունենում: Ինչո՞ւ տարբեր մարմիններիսկ նյութերն ունեն տարբեր կշիռներ նույն չափով: Թե՞ հակառակը՝ նույն քաշը տարբեր չափսերով։ Ակնհայտ է, որ կա որոշակի առանձնահատկություն, որի պատճառով նյութերն այդքան տարբերվում են միմյանցից։ Ֆիզիկայի մեջ այս հատկանիշը կոչվում է նյութի խտություն և դասավանդվում է յոթերորդ դասարանում։

Նյութի խտություն. սահմանում և բանաձև

Նյութի խտության սահմանումը հետևյալն է՝ խտությունը ցույց է տալիս, թե ինչ զանգված է նյութի զանգվածը ծավալի միավորում, օրինակ՝ մեկ խորանարդ մետրում։ Այսպիսով, ջրի խտությունը 1000 կգ/մ3 է, իսկ սառույցը՝ 900 կգ/մ3, ինչի պատճառով սառույցը ավելի թեթև է և ձմռանը գտնվում է ջրամբարների վերևում։ Այսինքն՝ նյութի խտությունն այս դեպքում մեզ ի՞նչ է ցույց տալիս։ Սառույցի խտությունը 900 կգ/մ3 նշանակում է, որ 1 մետր կողմերով սառցե խորանարդը կշռում է 900 կգ։ Իսկ նյութի խտությունը որոշելու բանաձևը հետևյալն է՝ խտություն = զանգված/ծավալ։ Այս արտահայտության մեջ ներառված մեծությունները նշանակվում են հետևյալ կերպ՝ զանգվածը՝ m, մարմնի ծավալը՝ V, իսկ խտությունը՝ ρ տառով (հունարեն «rho» տառը): Իսկ բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

Ինչպես գտնել նյութի խտությունը

Ինչպե՞ս գտնել կամ հաշվարկել նյութի խտությունը: Դա անելու համար անհրաժեշտ է իմանալ մարմնի ծավալը և քաշը: Այսինքն՝ մենք չափում ենք նյութը, կշռում այն, այնուհետև ստացված տվյալները պարզապես փոխարինում ենք բանաձևի մեջ և գտնում մեզ անհրաժեշտ արժեքը։ Իսկ թե ինչպես է չափվում նյութի խտությունը, պարզ է բանաձևից. Այն չափվում է կիլոգրամներով մեկ խորանարդ մետրի համար: Երբեմն նրանք նաև օգտագործում են այնպիսի արժեք, ինչպիսին է գրամը մեկ խորանարդ սանտիմետրի համար: Մի արժեք մյուսին փոխարկելը շատ պարզ է: 1 գ = 0,001 կգ, իսկ 1 սմ3 = 0,000001 մ3: Համապատասխանաբար 1 գ/(սմ)^3 =1000կգ/մ^3։ Պետք է նաև հիշել, որ նյութի խտությունը տարբեր է ագրեգացման տարբեր վիճակներում: Այսինքն՝ պինդ, հեղուկ կամ գազային տեսքով։ Պինդ մարմինների խտությունը ամենից հաճախ ավելի բարձր է, քան հեղուկների խտությունը և շատ ավելի բարձր, քան գազերի խտությունը։ Միգուցե մեզ համար շատ օգտակար բացառություն է ջուրը, որը, ինչպես արդեն դիտարկել ենք, պինդ վիճակում ավելի քիչ է կշռում, քան հեղուկ վիճակում։ Ջրի այս տարօրինակ հատկության պատճառով է, որ Երկրի վրա կյանք է հնարավոր: Կյանքը մեր մոլորակի վրա, ինչպես գիտենք, առաջացել է օվկիանոսներից։ Եվ եթե ջուրն իրեն պահեր այնպես, ինչպես մյուս բոլոր նյութերը, ապա ծովերի և օվկիանոսների ջուրը կսառչի միջով, սառույցը, լինելով ջրից ավելի ծանր, կսուզվի հատակը և կպառկի այնտեղ առանց հալվելու: Եվ միայն հասարակածում՝ ջրի փոքր սյունակում, կյանք գոյություն կունենար մի քանի տեսակի բակտերիաների տեսքով։ Այսպիսով, մենք կարող ենք շնորհակալություն հայտնել ջրին մեր գոյության համար:

Դասի նպատակը՝ ուսումնասիրել նոր ֆիզիկական մեծություն «նյութի խտությունը»:

Դասի պլան

1. Կազմակերպման ժամանակ.
2. Գիտելիքների թարմացում.
3. Դասագրքի տեքստի վերլուծություն, գիտելիքի գերիշխող տարրերի բացահայտում, հարցերի գրավոր պատասխաններ։
4. Էլեկտրոնային գիտելիքների յուրացման ստուգում` ըստ դրանց տրամաբանական հաջորդականության:
5. Դասի ամփոփում.
6. Տնային աշխատանք.

Ինչպե՞ս են համեմատվում հանգստի վիճակում գտնվող մարմինների զանգվածները մինչև փոխազդեցությունը ձեռք բերված արագությունների հիման վրա:

Ո՞րն է զանգվածի միավորը:

Ինչպե՞ս է որոշվում մարմնի քաշը:

Սովորողները ինքնուրույն ուսումնասիրում են դասագրքի նյութը և գրավոր պատասխաններ տալիս իրենց տետրերում:

Հարցեր DEZ-ի համար	Գիտելիքի աղբյուր
1. Ինչի մասին կարելի է ասել մարմնի զանգվածներպատրաստված է հավասար ծավալով տարբեր նյութերից.	Ա.Վ. Պերիշկին, Ն.Ա.Ռոդինա. Ֆիզիկայի դասագիրք 7-րդ դասարանի համար. Հետ. 48	Այն մարմինները, որոնք ունեն հավասար ծավալներ և կազմված են տարբեր նյութերից, ունեն նույն զանգվածը։
2. Ինչո՞վ է բացատրվում, որ տարբեր նյութերից պատրաստված մարմիններն ունեն հավասար ծավալով տարբեր զանգվածներ:	Հետ. 48	Դա բացատրվում է նրանով, որ տարբեր մարմիններ ունեն տարբեր խտություն։
3. Խտության բանաձեւ.	Հետ. 49
4. Ի՞նչ է կոչվում նյութի խտությունը:	Հետ. 49	Խտությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է մարմնի զանգվածի և ծավալի հարաբերությանը։
5. Ո՞րն է նյութի խտության ֆիզիկական նշանակությունը:	Հետ. 49	Խտությունը ցույց է տալիս, թե որքան զանգված է պարունակվում միավորի ծավալում:
6. Որքա՞ն է խտության միավորը:	Հետ. 49	Խտության միավորը այն խտությունն է, որի դեպքում ծավալի միավորը պարունակում է նյութի զանգվածի միավոր:
7. Որքա՞ն է SI խտության միավորը:	Հետ. 49	SI խտության միավորը այն խտությունն է, երբ նյութի մեկ խորանարդ մետրը պարունակում է մեկ կիլոգրամ զանգված:
8. Ստացեք խտության միավորի անվանումը:	Հետ. 49
9. Ստացեք խտության միավորի նշանակումը:
10. Մարմնի զանգվածի հաշվման բանաձևը դուրս բերեք նյութի խտության բանաձևից:	Հետ. 52
11. Նյութի խտության բանաձեւից բխում է մարմնի ծավալը հաշվելու բանաձեւը:	Հետ. 53
12. Ինչու՞ է պետք իմանալ նյութի խտությունը:	Հետ. 52	Նյութի խտությունը պետք է հայտնի լինի տարբեր գործնական նպատակներով: Ինժեները մեքենա ստեղծելիս կարող է նախապես հաշվարկել ապագա մեքենայի մասերի զանգվածը՝ ելնելով նյութի խտությունից և ծավալից։ Շինարարը կարող է որոշել, թե որքան է լինելու կառուցվող շենքի զանգվածը և այլն։

Ուսուցիչը աշակերտին կանչում է գրատախտակ, վերցնում հարցերով նրա նոթատետրը, ստուգում է պատասխանները և տետրից հարցեր տալիս հերթականությամբ:

Ուսուցիչը տալիս է մի քանի ամենակարևոր հարցերը ECD նոթատետրից թեմայի վերաբերյալ:

Դասի նպատակը.

• համախմբել ուսանողների գիտելիքները խտության մասին
• ցույց տվեք, թե ինչպես կարելի է որոշել մարմնի զանգվածը և ծավալը խտությամբ
• լուծել հաշվարկային խնդիրներ

Դասի կառուցվածքը.

1. Օրգ. պահը
2. Նյութի կրկնություն
3. Նոր նյութ սովորելը
4. Նյութի ամրագրում
5. Տնային աշխատանք

1. Օրգ. պահը
2. Նյութի կրկնություն

Դասը օգտագործում է ներկայացում (Հավելված 1)

• Արդյո՞ք բոլոր մարմիններն ունեն նույն ծավալը և նույն զանգվածը: (սլայդ 2)
• Ինչո՞ւ։
• Միևնույն զանգվածի բոլոր մարմիններն ունե՞ն նույն ծավալը: (սլայդ 2)
• Ինչո՞ւ։
• ինչից է դա կախված
• Որքա՞ն է նյութի խտությունը: (սլայդ 3)
• Խտությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է մարմնի զանգվածի և ծավալի հարաբերությանը։
• գրեք խտության բանաձևը. (սլայդ 4)

• ստացեք խտության անվանումը SI-ում (սլայդ 4)

Այսօր դասին մենք կհաշվարկենք մարմինների զանգվածը և ծավալը՝ ելնելով խտությունից, գրեք դասի թեման ձեր նոթատետրում։

Դասի թեման՝ նյութի խտության հիման վրա մարմնի զանգվածի և ծավալի որոշում։ (սլայդ 8)

Գրեք ձեր նոթատետրում խտության հաշվարկման բանաձևը

ինչի՞ կհավասարվի մարմնի զանգվածը, եթե իմանանք մարմնի խտությունը և ծավալը, ո՞վ կգրի այն:

– զանգվածը խտությունից և ծավալից հաշվարկելու համար հարկավոր է խտությունը բազմապատկել իր ծավալով: (սլայդ 9)

Թիվ 1 - յուրաքանչյուրն ինքն է լուծում խնդիրը

Մենք ստուգում ենք.
Առաջադրանք
Պատասխան՝ m=2825գ. (սլայդ 12)

Ուշադրություն. Ինչի՞ կհավասարվի մարմնի ծավալը, եթե իմանանք նյութի զանգվածը և խտությունը։

; - մարմնի ծավալը նրա խտությունից հաշվարկելու համար հարկավոր է մարմնի զանգվածը բաժանել խտության վրա. (սլայդ 13)

Խնդիրը լուծվում է տախտակի վրա և մնում է որպես լուծման նմուշ։

Թիվ 2 - յուրաքանչյուրն ինքն է լուծում խնդիրը

1. Մեքենայի պողպատե մասի զանգվածը 7890 գ է, որոշե՛ք դրա ծավալը, եթե պողպատի խտությունը 7,8 է (Հավելված 3)

Մենք ստուգում ենք.
Առաջադրանք
Պատասխան՝ V=1023.077 սմ 3 (սլայդ 16)

• Տնային առաջադրանք §22 նախկին. Թիվ 8 (սլայդ 17)
• Բաց առաջադրանք 3 (սլայդ 18)

Թիվ 3 - յուրաքանչյուրն ինքն է լուծում խնդիրները

Առաջադրանքի հաշվետվության ձև թիվ 3 (սլայդ 19)– Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ դաշտը պետք է լրացնել ձեր ազգանունով

Ազգանուն ուսանողի անունը _________________________________

լրացրեք հաշվարկված ֆիզիկական մեծությունը իր չափման միավորներով համապատասխան բջիջներում (սլայդ 19)

Ավարտման ամսաթիվը _________________________________________________

• Յուրաքանչյուր ոք ունի իր գրասեղանի վրա նման ձևաթուղթ, դուք լրացնում եք համապատասխան բջիջները, որոնցում գրում եք միայն թվային արժեքներ:
• Փակեք Excel-ը: Պահպանեք փոփոխությունը փաստաթղթում: (սլայդ 21)

Դասը ավարտվեց, շնորհակալություն: (սլայդ 22)

Օգտագործված գրքեր.

1. Ֆիզիկայի դասագիրք 7, հեղինակ – Ա.Վ. Պերիշկին – Մոսկվա – «Լուսավորություն»
2. Մեթոդական նյութեր 7,- Լ.Ա.Կիրիկ – Մոսկվա – «ԻԼԵԿՍ».
3. Բազմաստիճան անկախ և վերահսկիչ աշխատանք 7, - Լ.Ա. Կիրիկ - Մոսկվա - «ԻԼԵԿՍ»
4. Ֆիզիկայի խնդիրների ժողովածու - Վ.Ի.Լուկաշիկ - Մոսկվա - «Լուսավորություն»

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Քաշըսկալյար ֆիզիկական մեծություն է, որը բնութագրում է մարմինների իներցիոն և գրավիտացիոն հատկությունները։

Ցանկացած մարմին «դիմադրում է» այն փոխելու փորձերին։ Մարմինների այս հատկությունը կոչվում է իներցիա։ Այսպիսով, օրինակ, վարորդը չի կարող ակնթարթորեն կանգնեցնել մեքենան, երբ տեսնում է հետիոտնին, որը հանկարծակի ցատկում է իր դիմացի ճանապարհը: Նույն պատճառով դժվար է զգեստապահարան կամ բազմոց տեղափոխել։ Շրջապատող մարմինների նույն ազդեցության տակ մի մարմին կարող է արագ փոխել իր արագությունը, մինչդեռ մյուսը, նույն պայմաններում, կարող է շատ ավելի դանդաղ փոխվել: Ասում են, որ երկրորդ մարմինն ավելի իներտ է կամ ավելի մեծ զանգված ունի:

Այսպիսով, մարմնի իներցիայի չափը նրա իներցիոն զանգվածն է։ Եթե ​​երկու մարմին փոխազդում են միմյանց հետ, ապա արդյունքում փոխվում է երկու մարմինների արագությունը, այսինքն. փոխազդեցության գործընթացում երկու մարմիններն էլ ձեռք են բերում .

Փոխազդող մարմինների արագացման մոդուլների հարաբերակցությունը հավասար է նրանց զանգվածների հակադարձ հարաբերակցությանը.

Գրավիտացիոն փոխազդեցության չափը գրավիտացիոն զանգվածն է։

Փորձնականորեն հաստատվել է, որ իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածները համաչափ են միմյանց։ Ընտրելով համաչափության գործակիցը մեկին հավասար, խոսում են իներցիոն և գրավիտացիոն զանգվածների հավասարության մասին։

SI համակարգում Զանգվածի միավորը կգ է.

Զանգվածն ունի հետևյալ հատկությունները.

1. զանգվածը միշտ դրական է;
2. Մարմինների համակարգի զանգվածը միշտ հավասար է համակարգում ընդգրկված մարմիններից յուրաքանչյուրի զանգվածների գումարին (հավելվածության հատկություն).
3. շրջանակներում զանգվածը կախված չէ մարմնի շարժման բնույթից և արագությունից (անփոփոխական հատկություն).
4. փակ համակարգի զանգվածը պահպանվում է համակարգի մարմինների միմյանց հետ ցանկացած փոխազդեցության ժամանակ (զանգվածի պահպանման օրենք)։

Նյութերի խտությունը

Մարմնի խտությունը զանգվածն է մեկ միավորի ծավալով.

Միավոր խտությունը SI համակարգում կգ/մ .

Տարբեր նյութեր ունեն տարբեր խտություն: Նյութի խտությունը կախված է այն ատոմների զանգվածից, որոնցից այն կազմված է, և նյութի ատոմների և մոլեկուլների փաթեթավորման խտությունից: Որքան մեծ է ատոմների զանգվածը, այնքան մեծ է նյութի խտությունը։ Ագրեգացման տարբեր վիճակներում նյութի ատոմների փաթեթավորման խտությունը տարբեր է: Պինդ մարմիններում ատոմները շատ ամուր են փաթեթավորված, ուստի պինդ վիճակում գտնվող նյութերն ունեն ամենաբարձր խտությունը: Հեղուկ վիճակում նյութի խտությունը էականորեն չի տարբերվում պինդ վիճակում նրա խտությունից, քանի որ ատոմների փաթեթավորման խտությունը դեռ բարձր է։ Գազերում մոլեկուլները թույլ են կապված միմյանց հետ և հեռանում են միմյանցից մեծ հեռավորությունների վրա, գազային վիճակում ատոմների փաթեթավորման խտությունը շատ ցածր է, հետևաբար, այս վիճակում նյութերն ունեն ամենացածր խտությունը:

Աստղագիտական ​​դիտարկումների տվյալների հիման վրա որոշվել է Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը, հաշվարկների արդյունքները ցույց են տալիս, որ միջին հաշվով արտաքին տարածությունը չափազանց հազվադեպ է: Եթե ​​նյութը «տարածենք» մեր Գալակտիկայի ողջ ծավալով, ապա նրա մեջ նյութի միջին խտությունը հավասար կլինի մոտավորապես 0,000 000 000 000 000 000 000 000 5 գ/սմ 3: Տիեզերքում նյութի միջին խտությունը մոտավորապես վեց ատոմ է մեկ խորանարդ մետրի համար:

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

ՕՐԻՆԱԿ 2

ՕՐԻՆԱԿ 3