Нягт нь массын эзэлхүүний харьцаатай тэнцүү байна. Бодисын нягт: томьёо, тооцоо. Нягтыг тооцоолох томъёо

Бодисын нягтыг судлах нь ахлах сургуулийн физикийн хичээлээс эхэлдэг. Энэхүү үзэл баримтлал нь физик, химийн хичээлүүдэд молекул кинетик онолын үндсийг цаашид танилцуулахад үндэс суурь болно. Материйн бүтэц, судалгааны аргуудыг судлах зорилго нь ертөнцийн талаархи шинжлэх ухааны санааг бий болгох явдал гэж үзэж болно.

Физик нь дэлхийн нэгдмэл дүр төрхийн талаархи анхны санааг өгдөг. 7-р анги нь судалгааны арга, физик ойлголт, томъёоны практик хэрэглээний талаархи хамгийн энгийн санаан дээр үндэслэн бодисын нягтыг судалдаг.

Физик судалгааны аргууд

Мэдэгдэж байгаагаар байгалийн үзэгдлийг судлах аргуудын дунд ажиглалт, туршилтыг ялгаж үздэг. Тэд бага сургуульд байгалийн үзэгдлийг хэрхэн ажиглахыг заадаг: энгийн хэмжилт хийдэг, ихэвчлэн "Байгалийн хуанли" хөтөлдөг. Сургалтын эдгээр хэлбэр нь хүүхдийг ертөнцийг судлах, ажиглагдсан үзэгдлийг харьцуулах, шалтгаан-үр дагаврын холбоог тодорхойлох хэрэгцээнд хүргэдэг.

Гэсэн хэдий ч бүрэн гүйцэд хийгдсэн туршилт л залуу судлаачид байгалийн нууцыг тайлах хэрэгслийг өгөх болно. Туршилт, судалгааны чадварыг хөгжүүлэх нь практик хичээл, лабораторийн ажлын явцад явагддаг.

Физикийн хичээл дээр туршилт хийх нь урт, талбай, эзэлхүүн гэх мэт физик хэмжигдэхүүнүүдийн тодорхойлолтоос эхэлдэг. Энэ тохиолдолд математик (хүүхдийн хувьд нэлээд хийсвэр) ба физикийн мэдлэгийн хооронд холбоо тогтоогддог. Хүүхдийн туршлагад хандах, түүнд удаан хугацааны туршид мэдэгдэж байсан баримтуудыг шинжлэх ухааны үүднээс авч үзэх нь түүнд шаардлагатай ур чадварыг бий болгоход хувь нэмэр оруулдаг. Энэ тохиолдолд суралцах зорилго нь шинэ зүйлийг бие даан ойлгох хүсэл эрмэлзэл юм.

Нягтын судалгаа

Асуудалд суурилсан заах аргын дагуу хичээлийн эхэнд та сайн мэдэх оньсого асууж болно: "Юу нь илүү хүнд вэ: нэг килограмм хөвсгөр эсвэл нэг килограмм ширэм үү?" Мэдээжийн хэрэг, 11-12 насны хүүхдүүд мэддэг асуултанд амархан хариулдаг. Гэхдээ асуудлын мөн чанар, түүний өвөрмөц байдлыг илчлэх чадвар руу шилжих нь нягтралын тухай ойлголт руу хөтөлдөг.

Бодисын нягт нь нэгж эзэлхүүн дэх масс юм. Ихэвчлэн сурах бичиг эсвэл лавлах хэвлэлд өгөгдсөн хүснэгт нь бодисын хоорондын ялгаа, түүнчлэн бодисын нэгдсэн төлөвийг үнэлэх боломжийг олгодог. Өмнө дурьдсан хатуу, шингэн, хийн физик шинж чанаруудын ялгааг харуулсан үзүүлэлт, энэ ялгааг зөвхөн бөөмсийн бүтэц, харьцангуй зохион байгуулалтад төдийгүй бодисын шинж чанарын математик илэрхийлэлд тайлбарлах нь судалгаа юм. физикийг өөр түвшинд.

Бодисын нягтын хүснэгт нь судалж буй ойлголтын физик утгын талаархи мэдлэгийг нэгтгэх боломжийг олгодог. Хүүхэд "Тодорхой бодисын нягт нь юу гэсэн үг вэ?" Гэсэн асуултанд хариулж байхдаа энэ нь тухайн бодисын 1 см 3 (эсвэл 1 м 3) масс гэдгийг ойлгодог.

Нягтын нэгжийн асуудлыг энэ үе шатанд аль хэдийн тавьж болно. Янз бүрийн лавлагааны системд хэмжих нэгжийг хөрвүүлэх арга замыг авч үзэх шаардлагатай. Энэ нь статик сэтгэлгээнээс ангижрах, бусад асуудалд тооцооллын бусад системийг хүлээн зөвшөөрөх боломжийг олгодог.

Нягтыг тодорхойлох

Мэдээжийн хэрэг, физикийн судалгаа нь асуудлыг шийдэхгүйгээр бүрэн дүүрэн байх боломжгүй юм. Энэ үе шатанд тооцооллын томъёог танилцуулж байна. 7-р ангийн физикийн хувьд энэ нь хүүхдүүдэд зориулсан хэмжигдэхүүнүүдийн анхны физик хамаарал байж магадгүй юм. Зөвхөн нягтралын тухай ойлголтыг судалснаас гадна асуудлыг шийдвэрлэх арга барилын ачаар үүнд онцгой анхаарал хандуулдаг.

Энэ үе шатанд физик тооцооллын асуудлыг шийдвэрлэх алгоритм, үндсэн томъёолол, тодорхойлолт, хуулиудыг хэрэглэх үзэл баримтлал бий болдог. Багш нь физикийн нягтын томъёо гэх мэт хамаарлыг ашиглан асуудлын дүн шинжилгээ, үл мэдэгдэх зүйлийг хайх арга, хэмжлийн нэгжийг ашиглах онцлогийг заахыг хичээдэг.

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

Жишээ 1

540 г масстай, 0.2 дм 3 эзэлхүүнтэй шоо ямар бодисоос бүтсэнийг тодорхойл.

ρ -? м = 540 гр, V = 0.2 дм 3 = 200 см 3

Шинжилгээ

Асуудлын асуултын үндсэн дээр бид хатуу бодисын нягтын хүснэгт нь шоо хийсэн материалыг тодорхойлоход тусална гэдгийг бид ойлгож байна.

Тиймээс бид бодисын нягтыг тодорхойлно. Хүснэгтүүдэд энэ утгыг г/см3-ээр өгсөн тул dm3-аас эзлэхүүнийг см3 болгон хөрвүүлнэ.

Шийдэл

Тодорхойлолтоор: ρ = m: V.

Бидэнд өгөгдсөн: эзэлхүүн, масс. Бодисын нягтыг дараах байдлаар тооцоолж болно.

ρ = 540 гр: 200 см 3 = 2.7 г / см 3, энэ нь хөнгөн цагаантай тохирч байна.

Хариулах: Шоо нь хөнгөн цагаанаар хийгдсэн.

Бусад хэмжигдэхүүнийг тодорхойлох

Нягтыг тооцоолох томъёог ашиглах нь бусад физик хэмжигдэхүүнийг тодорхойлох боломжийг танд олгоно. Эзлэхүүнтэй холбоотой биеийн масс, эзэлхүүн, шугаман хэмжээсийг асуудалд хялбархан тооцдог. Геометрийн дүрсүүдийн талбай, эзэлхүүнийг тодорхойлох математикийн томъёоны талаархи мэдлэгийг асуудалд ашигладаг бөгөөд энэ нь математикийг судлах хэрэгцээг тайлбарлахад тусалдаг.

Жишээ 2

Хэрэв бүрэх ажилд 5 г зэс ашигласан нь мэдэгдэж байгаа бол 500 см 2 гадаргуутай хэсгийг бүрсэн зэсийн давхаргын зузааныг тодорхойлно.

h -? S = 500 см 2, м = 5 г, ρ = 8.92 г / см 3.

Шинжилгээ

Бодисын нягтын хүснэгт нь зэсийн нягтыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Нягтыг тооцоолох томъёог ашиглацгаая. Энэ томьёо нь бодисын эзэлхүүнийг агуулдаг бөгөөд үүнээс шугаман хэмжээсийг тодорхойлж болно.

Шийдэл

Тодорхойлолтоор: ρ = m: V, гэхдээ энэ томъёо нь хүссэн утгыг агуулаагүй тул бид дараахь зүйлийг ашигладаг.

Үндсэн томьёог орлуулснаар бид дараахь зүйлийг авна: ρ = m: Sh, үүнээс:

Тооцоолъё: h = 5 г: (500 см 2 x 8.92 г / см 3) = 0.0011 см = 11 микрон.

Хариулах: зэсийн давхаргын зузаан нь 11 микрон.

Нягтыг туршилтаар тодорхойлох

Физикийн шинжлэх ухааны туршилтын шинж чанарыг лабораторийн туршилтаар харуулсан. Энэ үе шатанд туршилт хийх, түүний үр дүнг тайлбарлах чадварыг эзэмшдэг.

Бодисын нягтыг тодорхойлох практик ажилд дараахь зүйлс орно.

• Шингэний нягтыг тодорхойлох. Энэ үе шатанд өмнө нь төгссөн цилиндр хэрэглэж байсан хүүхдүүд томъёог ашиглан шингэний нягтыг хялбархан тодорхойлж чадна.
• Тогтмол хэлбэрийн хатуу биеийн нягтыг тодорхойлох. Үүнтэй төстэй тооцооллын асуудлуудыг аль хэдийн авч үзсэн бөгөөд биеийн шугаман хэмжээс дээр үндэслэн эзлэхүүнийг хэмжих туршлага хуримтлуулсан тул энэ даалгавар нь эргэлзээгүй юм.
• Тогтмол бус хэлбэрийн хатуу биетийн нягтыг тодорхойлох. Энэ ажлыг гүйцэтгэхдээ бид жигд бус хэлбэртэй биеийн эзэлхүүнийг стакан ашиглан тодорхойлох аргыг ашигладаг. Энэ аргын онцлог шинж чанаруудыг дахин санах нь зүйтэй: хатуу биетийн эзэлхүүн нь биеийн эзэлхүүнтэй тэнцүү шингэнийг нүүлгэн шилжүүлэх чадвар. Дараа нь асуудлыг стандарт аргаар шийддэг.

Нарийвчилсан даалгавар

Та хүүхдүүдээс бие махбодоос үүссэн бодисыг тодорхойлохыг хүсэх замаар даалгаврыг хүндрүүлж болно. Энэ тохиолдолд ашигласан бодисын нягтын хүснэгт нь лавлагааны мэдээлэлтэй ажиллах чадварын хэрэгцээнд анхаарлаа хандуулах боломжийг бидэнд олгодог.

Туршилтын асуудлыг шийдвэрлэхдээ оюутнууд хэмжилтийн нэгжийг ашиглах, хөрвүүлэх чиглэлээр шаардлагатай хэмжээний мэдлэгтэй байхыг шаарддаг. Энэ нь ихэвчлэн хамгийн олон тооны алдаа, дутагдлыг үүсгэдэг. Физикийг судлах энэ үе шатанд илүү их цаг зарцуулах нь мэдлэг, судалгааны туршлагыг харьцуулах боломжийг танд олгоно.

Бөөн нягтрал

Цэвэр бодисыг судлах нь мэдээжийн хэрэг сонирхолтой боловч цэвэр бодис хэр их олддог вэ? Өдөр тутмын амьдралд бид холимог, хайлштай тулгардаг. Энэ тохиолдолд юу хийх вэ? Бөөн нягтын тухай ойлголт нь оюутнуудыг бодисын дундаж нягтыг ашиглах нийтлэг алдаа гаргахаас сэргийлнэ.

Энэ асуудлыг тодруулах нь маш чухал бөгөөд эхний үе шатанд бодисын нягтрал, их хэмжээний нягтын хоорондох ялгааг олж мэдэх боломжийг олгоно. Энэ ялгааг ойлгох нь физикийн цаашдын судалгаанд зайлшгүй шаардлагатай.

Анхны судалгааны ажлын явцад материалын нягтрал, бие даасан тоосонцрын хэмжээ (хайрга, элс гэх мэт) зэргээс шалтгаалан хүүхдэд их хэмжээний нягтралыг судлах боломжийг олгох тохиолдолд энэ ялгаа нь маш сонирхолтой юм.

Бодисын харьцангуй нягт

Төрөл бүрийн бодисын шинж чанарыг харьцуулах нь бодисын харьцангуй нягт дээр үндэслэн нэлээд сонирхолтой байдаг - ийм хэмжигдэхүүнүүдийн нэг.

Ихэвчлэн нэрмэл устай харьцуулахад бодисын харьцангуй нягтыг тодорхойлдог. Тухайн бодисын нягтыг стандартын нягттай харьцуулсан харьцаагаар энэ утгыг пикнометр ашиглан тодорхойлно. Гэхдээ энэ мэдээллийг сургуулийн шинжлэх ухааны хичээлд ашигладаггүй; гүнзгийрүүлэн судлахад сонирхолтой байдаг (ихэнхдээ сонголттой).

Физик, химийн хичээлийн олимпиадын түвшин нь "устөрөгчтэй харьцуулахад бодисын харьцангуй нягт" гэсэн ойлголтыг хөндөж болно. Үүнийг ихэвчлэн хийд хэрэглэдэг. Хийн харьцангуй нягтыг тодорхойлохын тулд судалж буй хийн молийн массын хэрэглээнд харьцуулсан харьцааг хасаагүй болно.

Сансар огторгуйд ижил эзэлхүүнтэй биетүүд хэрхэн өөр өөр масстай байдаг вэ? Энэ нь тэдний нягтралтай холбоотой юм. Бид энэ ойлголттой 7-р ангид байхдаа, сургуульд физикийн хичээл заах эхний жилээс аль хэдийн танилцсан. Энэ нь зөвхөн физикийн хичээлээр бус химийн чиглэлээр хүмүүст MKT (молекул кинетик онол)-ыг нээж өгөх физикийн үндсэн ойлголт юм. Түүний тусламжтайгаар хүн ус, мод, хар тугалга, агаар гэх мэт аливаа бодисыг тодорхойлж чаддаг.

Нягтын төрлүүд

Тиймээс энэ нь судалж буй бодисын массыг түүний эзэлхүүнтэй харьцуулсан харьцаатай тэнцүү скаляр хэмжигдэхүүн юм, өөрөөр хэлбэл үүнийг хувийн таталцал гэж нэрлэж болно. Үүнийг "р" гэж андуурч болохгүй "ρ" ("rho" гэж уншдаг) Грек үсгээр тэмдэглэдэг - энэ үсгийг ихэвчлэн даралтыг илэрхийлэхэд ашигладаг.

Физикийн нягтралыг хэрхэн олох вэ? Нягтын томъёог ашиглана уу: ρ = m/V

Энэ утгыг г/л, г/м3 болон ерөнхийдөө масс, эзэлхүүнтэй холбоотой ямар ч нэгжээр хэмжиж болно. SI нягтын нэгж гэж юу вэ? ρ = [кг/м3]. Эдгээр нэгжийн хоорондох хөрвүүлэлт нь математикийн энгийн үйлдлүүдийн тусламжтайгаар хийгддэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь илүү өргөн хэрэглэгддэг SI хэмжлийн нэгж юм.

Зөвхөн хатуу биетэд ашигладаг стандарт томъёоноос гадна ердийн нөхцөлд хийн томъёо (n.s.) байдаг.

ρ (хий) = M/Vm

M нь хийн молийн масс [г/моль], Vm нь хийн молийн эзэлхүүн (хэвийн нөхцөлд энэ утга 22.4 л / моль).

Энэ ойлголтыг илүү бүрэн тодорхойлохын тулд яг ямар хэмжигдэхүүнийг хэлж байгааг тодруулах нь зүйтэй.

• Нэг төрлийн биетүүдийн нягт нь биеийн массыг түүний эзэлхүүнтэй харьцуулсан харьцаа юм.
• Мөн "бодисын нягт" гэсэн ойлголт байдаг, өөрөөр хэлбэл энэ бодисоос бүрдэх нэгэн төрлийн эсвэл жигд тархсан нэгэн төрлийн бус биетийн нягт. Энэ утга тогтмол байна. Төрөл бүрийн хатуу, шингэн, хийн бодисын утгыг агуулсан хүснэгтүүд (та физикийн хичээлд ашигласан байх магадлалтай) байдаг. Тэгэхээр усны хувьд энэ үзүүлэлт 1000 кг/м3 байна. Энэ утгыг, жишээлбэл, ванны эзэлхүүнийг мэдсэнээр бид мэдэгдэж буй утгыг дээрх хэлбэрээр орлуулах замаар түүнд тохирох усны массыг тодорхойлж болно.
• Гэсэн хэдий ч бүх бодисууд нэг төрлийн байдаггүй. Ийм хүмүүсийн хувьд "биеийн дундаж нягтрал" гэсэн нэр томъёо бий болсон. Энэ утгыг гаргахын тулд тухайн бодисын бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн ρ-ийг тусад нь олж, дундаж утгыг тооцоолох шаардлагатай.

Бусад зүйлсээс гадна сүвэрхэг ба мөхлөгт биетүүд нь:

• Бүтэц дэх хоосон зайг тооцохгүйгээр тодорхойлогддог жинхэнэ нягтрал.
• Бодисын массыг түүний эзэлдэг бүх эзэлхүүнд хуваах замаар тооцоолж болох өвөрмөц (илэрхий) нягт.

Эдгээр хоёр хэмжигдэхүүн нь сүвэрхэг байдлын коэффициентээр бие биентэйгээ холбоотой байдаг - хоосон зайны (нүх) эзлэхүүнийг судалж буй биеийн нийт эзэлхүүний харьцаа.

Бодисын нягт нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн зарим нь зарим бодисын хувьд энэ утгыг нэгэн зэрэг нэмэгдүүлж, бусад хүмүүсийн хувьд бууруулж чаддаг. Жишээлбэл, бага температурт энэ утга ихэвчлэн нэмэгддэг боловч тодорхой температурын хязгаарт нягтрал нь хэвийн бус ажилладаг хэд хэдэн бодис байдаг. Эдгээр бодисуудад цутгамал төмөр, ус, хүрэл (зэс, цагаан тугалганы хайлш) орно.

Жишээлбэл, усны ρ нь 4 ° C-ийн температурт хамгийн их утгатай байдаг бөгөөд дараа нь энэ утгатай харьцуулахад халаах, хөргөх үед хоёуланд нь өөрчлөгдөж болно.

Бодис нэг орчноос нөгөөд (хатуу-шингэн-хий) шилжихэд, өөрөөр хэлбэл нэгтгэх төлөв өөрчлөгдөхөд ρ нь мөн утгыг нь өөрчилдөг бөгөөд үүнийг үсрэлтээр хийдэг: шилжилтийн үед нэмэгддэг гэдгийг хэлэх нь зүйтэй. хий болон шингэнийг талсжуулах явцад . Гэсэн хэдий ч энд бас хэд хэдэн үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Жишээлбэл, висмут, цахиур нь хатуурахад бага ач холбогдолтой. Сонирхолтой баримт: ус талсжих үед, өөрөөр хэлбэл мөс болж хувирах үед энэ нь гүйцэтгэлийг бууруулдаг тул мөс усанд живдэггүй.

Төрөл бүрийн биеийн нягтыг хэрхэн хялбархан тооцоолох вэ

Бидэнд дараах тоног төхөөрөмж хэрэгтэй болно:

• Жинлүүр.
• Сантиметр (хэмжилт), хэрэв судалж буй бие нь нэгтгэх хатуу төлөвт байгаа бол.
• Шинжилгээнд байгаа бодис нь шингэн бол эзэлхүүний колбо.

Нэгдүгээрт, бид судалж буй биеийн эзэлхүүнийг сантиметр эсвэл хэмжээст колбонд ашиглан хэмждэг. Шингэний хувьд бид одоо байгаа масштабыг хараад үр дүнг бичнэ. Куб модон цацрагийн хувьд энэ нь гуравдахь хүчин чадал хүртэл нэмэгдсэн хажуугийн утгатай тэнцүү байх болно. Эзлэхүүнийг хэмжсэний дараа судалж буй биеийг жинлүүр дээр тавьж, массын утгыг бичнэ. Чухал! Хэрэв та шингэнийг шалгаж байгаа бол судалж буй бодисыг цутгаж буй савны массыг анхаарч үзэхээ бүү мартаарай. Бид туршилтаар олж авсан утгыг дээр дурдсан томъёонд орлуулж, хүссэн үзүүлэлтийг тооцоолно.

Төрөл бүрийн хийн энэ үзүүлэлтийг тусгай хэрэгсэлгүйгээр тооцоолоход илүү хэцүү байдаг тул тэдгээрийн утга шаардлагатай бол бодисын нягтын хүснэгтээс бэлэн утгыг ашиглах нь дээр гэж хэлэх ёстой.

Мөн энэ утгыг хэмжихийн тулд тусгай багаж хэрэгслийг ашигладаг.

• Пикнометр нь жинхэнэ нягтыг харуулдаг.
• Гидрометр нь шингэн дэх энэ үзүүлэлтийг хэмжих зориулалттай.
• Качинскийн өрөм, Зайдельманы өрөм нь хөрсийг судлахад ашигладаг төхөөрөмж юм.
• Чичиргээний нягт хэмжигчийг даралтын дор тодорхой хэмжээний шингэн болон янз бүрийн хийн хэмжээг хэмжихэд ашигладаг.

Нягт гэдэг нь бодисын масс, эзэлхүүнтэй нягт холбоотой физик үзүүлэлт юм. Эдгээр параметрүүдийн хоорондын хамаарлыг ихэвчлэн p = m / V томъёогоор тодорхойлдог бөгөөд p нь бодисын нягт, m нь түүний масс, V нь эзэлхүүн юм. Тиймээс ижил эзэлхүүнтэй боловч өөр өөр масстай бодисууд нь нягтралаараа бие биенээсээ ялгаатай байдаг. Ижил масстай аливаа бодис өөр өөр эзэлхүүнтэй байвал ижил зүйлийг хэлж болно.

Дэлхий дээрх бусад бодисуудын дотроос хий нь хамгийн бага нягттай байдаг. Шингэн нь дүрмээр бол тэдгээртэй харьцуулахад өндөр нягтралтай байдаг бөгөөд энэ үзүүлэлтийн хамгийн их утгыг хатуу биетүүдээс олж болно. Жишээлбэл, осми нь хамгийн нягт металл гэж тооцогддог.

Нягтын хэмжилт

Нягтыг хэмжихийн тулд бусад сэдвийн хүрээнд энэхүү ойлголтыг бодисын масс, эзэлхүүнтэй нягтралын хамааралд үндэслэн хэмжилтийн тусгай цогц нэгжийг баталсан. Тиймээс олон улсын хэмжлийн нэгжийн SI системд бодисын нягтыг тодорхойлох нэгж нь нэг шоо метр дэх килограмм бөгөөд үүнийг ихэвчлэн кг/м³ гэж тэмдэглэдэг.

Гэсэн хэдий ч нягтыг хэмжих шаардлагатай бодисын маш бага хэмжээтэй тохиолдолд куб см тутамд граммаар илэрхийлсэн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн нэгжийн деривативыг ашиглана. Энэ нэгжийг товчилсон хэлбэрээр ихэвчлэн г/см³ гэж тэмдэглэдэг.

Түүнээс гадна янз бүрийн бодисын нягтрал нь температураас хамааран өөрчлөгдөх хандлагатай байдаг: ихэнх тохиолдолд температур буурах нь бодисын нягтрал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Жишээлбэл, +20 хэмийн температурт энгийн агаарын нягт нь 1.20 кг / м³-тэй тэнцүү байдаг бол температур 0 ° C хүртэл буурахад нягт нь 1.29 кг / м³ болж өсөх ба цаашид буурч байна. -50°С агаарын нягт 1.58 кг/м3 хүрнэ. Үүний зэрэгцээ зарим бодисууд нь энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл юм, учир нь тэдгээрийн нягтралын өөрчлөлт нь тогтоосон хэв маягийг дагаж мөрддөггүй: үүнд жишээлбэл, ус орно.

Бодисын нягтыг хэмжихийн тулд янз бүрийн физик хэрэгслийг ашигладаг. Жишээлбэл, та шингэний нягтыг гидрометрээр хэмжиж, хатуу эсвэл хийн бодисын нягтыг тодорхойлохын тулд пикнометр ашиглаж болно.

Нягт- бодисын физик шинж чанарыг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүн нь биеийн массыг энэ биеийн эзэлхүүнтэй харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна.

Нягтыг (нэг төрлийн биеийн нягтрал эсвэл нэг төрлийн биетийн дундаж нягтрал) дараах томъёогоор тооцоолж болно.

[ρ] = кг/м³; [м] = кг; [V] = м³.

Хаана м- биеийн жин, В- түүний эзлэхүүн; томьёо нь ердөө л "нягтрал" гэсэн нэр томъёог тодорхойлох математик тэмдэглэгээ юм.

Бүх бодис нь молекулуудаас бүрддэг тул аливаа биеийн масс нь түүний молекулуудын массаас бүрддэг. Энэ нь ууттай чихрийн масс нь уутанд байгаа бүх чихрийн массын нийлбэртэй адил юм. Хэрэв бүх чихэр ижил байвал нэг чихрийн массыг уутанд байгаа чихрийн тоогоор үржүүлж ууттай чихрийн массыг тодорхойлж болно.

Цэвэр бодисын молекулууд ижил байдаг. Иймд усны дусал масс нь нэг усны молекулын масс ба дусал дахь молекулын тооны үржвэртэй тэнцүү байна.

Бодисын нягт нь энэ бодисын 1 м³-ийн массыг харуулдаг.

Усны нягт нь 1000 кг / м³, энэ нь 1 м³ усны масс 1000 кг байна гэсэн үг юм. Энэ тоог нэг усны молекулын массыг түүний эзэлхүүний 1 м³-т агуулагдах молекулын тоогоор үржүүлэх замаар олж авч болно.
Мөсний нягт нь 900 кг/м³ бөгөөд энэ нь 1 м³ мөсний масс 900 кг гэсэн үг юм.
Заримдаа нягтын нэгжийг г / см³ ашигладаг тул бид үүнийг бас хэлж болно 1 см³ мөсний масс 0.9 г байна.

Бодис бүр тодорхой эзлэхүүнийг эзэлдэг. Тэгээд энэ нь болж магадгүй юм хоёр биеийн эзэлхүүн тэнцүү байна, мөн тэдгээрийн масс нь өөр өөр байдаг. Энэ тохиолдолд эдгээр бодисын нягтрал өөр өөр байдаг гэж тэд хэлдэг.

Мөн хоёр биеийн масс тэнцүү байх үедТэдний эзлэхүүн өөр өөр байх болно. Жишээлбэл, мөсний хэмжээ нь төмрийн эзэлхүүнээс бараг 9 дахин их байдаг.

Бодисын нягт нь түүний температураас хамаарна.

Температур нэмэгдэхийн хэрээр нягтрал ихэвчлэн буурдаг. Энэ нь дулааны тэлэлттэй холбоотой бөгөөд эзэлхүүн нэмэгдэж, масс өөрчлөгдөхгүй хэвээр байна.

Температур буурах тусам нягтрал нэмэгддэг. Хэдийгээр тодорхой температурын хязгаарт нягтрал нь өөр өөр байдаг бодисууд байдаг. Жишээлбэл, ус, хүрэл, цутгамал төмөр. Тиймээс усны нягт нь 4 ° C-д хамгийн их утгатай бөгөөд энэ утгатай харьцуулахад температурын өсөлт, бууралтын аль алинд нь буурдаг.

Агрегацын төлөв өөрчлөгдөхөд бодисын нягт нь огцом өөрчлөгддөг: хийн төлөвөөс шингэн рүү шилжих, шингэн хатуурах үед нягтрал нэмэгддэг. Ус, цахиур, висмут болон бусад зарим бодисууд нь хатуурах үед нягтрал нь буурдаг тул энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл юм.

Асуудлыг шийдвэрлэх

Даалгавар №1.
5 см урт, 3 см өргөн, 5 мм зузаантай тэгш өнцөгт хэлбэртэй металл хавтанг ямар материалаар хийж болох вэ?

Бие махбодийн асуудлын дүн шинжилгээ.Асуултанд хариулахын тулд хавтанг хийсэн бодисын нягтыг тодорхойлох шаардлагатай. Дараа нь нягтын хүснэгтийг ашиглан олсон нягтын утга нь аль бодистой тохирч байгааг тодорхойлно. Энэ асуудлыг эдгээр нэгжид (жишээ нь SI рүү хөрвүүлэхгүйгээр) шийдэж болно.

Даалгавар №2.
200 см 3 эзэлхүүнтэй зэс бөмбөлөг нь 1.6 кг жинтэй. Энэ бөмбөг хатуу эсвэл хоосон эсэхийг тодорхойл. Хэрэв бөмбөг хоосон бол хөндийн эзэлхүүнийг тодорхойлно.

Бие махбодийн асуудлын дүн шинжилгээ.Хэрэв зэсийн эзэлхүүн нь бөмбөрцгийн эзэлхүүнээс бага бол V зэс

Даалгавар №3.
20 кг ус хадгалах савыг бензинээр дүүргэдэг. Канистр дахь бензиний массыг тодорхойлно.

Бие махбодийн асуудлын дүн шинжилгээ.Канистр дахь бензиний массыг тодорхойлохын тулд бид бензиний нягтрал ба савны багтаамжийг олох хэрэгтэй бөгөөд энэ нь усны эзэлхүүнтэй тэнцүү байна. Усны эзэлхүүнийг түүний масс ба нягтаар тодорхойлно. Ус, бензиний нягтыг бид хүснэгтээс олдог. Асуудлыг SI нэгжээр шийдэх нь дээр.

Даалгавар No4.
800 см 3 цагаан тугалга, 100 см 3 хар тугалганаас хайлш хийсэн. Түүний нягтрал хэд вэ? Хайлш дахь цагаан тугалга ба хар тугалганы массын харьцаа хэд вэ?

ТОДОРХОЙЛОЛТ

Жинбиеийн инерцийн болон таталцлын шинж чанарыг тодорхойлдог скаляр физик хэмжигдэхүүн юм.

Аливаа бие үүнийг өөрчлөх оролдлогыг "эсэргүүцдэг". Биеийн энэ шинж чанарыг инерци гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, явган зорчигч урдаас нь зам руу гэнэт үсэрч байгааг хараад жолооч тэр даруй машинаа зогсоож чадахгүй. Үүнтэй ижил шалтгаанаар шүүгээ эсвэл буйдангаа зөөхөд хэцүү байдаг. Хүрээлэн буй биетүүдийн ижил нөлөөн дор нэг бие нь хурдаа хурдан өөрчилж чаддаг бол нөгөө нь ижил нөхцөлд илүү удаан өөрчлөгдөж болно. Хоёр дахь бие нь илүү идэвхгүй эсвэл илүү их масстай гэж хэлдэг.

Тиймээс биеийн инерцийн хэмжүүр нь түүний инерцийн масс юм. Хэрэв хоёр бие бие биетэйгээ харилцан үйлчилбэл үр дүнд нь хоёр биеийн хурд өөрчлөгддөг, өөрөөр хэлбэл. харилцан үйлчлэлийн явцад хоёр бие нь .

Харилцан үйлчилдэг биетүүдийн хурдатгалын модулиудын харьцаа нь тэдгээрийн массын урвуу харьцаатай тэнцүү байна.

Таталцлын харилцан үйлчлэлийн хэмжүүр нь таталцлын масс юм.

Инерцийн болон таталцлын массууд хоорондоо пропорциональ байдгийг туршилтаар тогтоосон. Нэгдэлтэй тэнцүү пропорциональ коэффициентийг сонгосноор тэд инерцийн болон таталцлын массын тэгш байдлын тухай ярьдаг.

SI системд Массын нэгж нь кг.

Масс нь дараахь шинж чанартай байдаг.

1. масс нь үргэлж эерэг байдаг;
2. биеийн системийн масс нь системд орсон бие тус бүрийн массын нийлбэртэй үргэлж тэнцүү байна (нэмэлт шинж чанар);
3. хүрээнд масс нь биеийн хөдөлгөөний шинж чанар, хурдаас хамаардаггүй (хувиралтгүй шинж чанар);
4. Системийн биетүүдийн харилцан үйлчлэлийн явцад хаалттай системийн масс хадгалагдана (масс хадгалагдах хууль).

Бодисын нягтрал

Биеийн нягт нь нэгж эзэлхүүн дэх масс юм:

Хэмжилтийн нэгж SI систем дэх нягтрал кг/м .

Өөр өөр бодисууд өөр өөр нягтралтай байдаг. Бодисын нягт нь түүний бүрдсэн атомуудын масс болон тухайн бодис дахь атом, молекулуудын нягтралаас хамаарна. Атомын масс их байх тусам бодисын нягтрал их болно. Агрегацын янз бүрийн төлөвт бодисын атомын савлах нягт өөр өөр байдаг. Хатуу бодисын хувьд атомууд маш нягт савлагдсан байдаг тул хатуу төлөвт байгаа бодисууд хамгийн их нягттай байдаг. Шингэн төлөвт бодисын нягт нь хатуу төлөвт байгаа нягтралаас тийм ч их ялгаатай байдаггүй, учир нь атомуудын савлах нягт өндөр хэвээр байна. Хийн хувьд молекулууд бие биенээсээ сул холбогддог бөгөөд хийн төлөвт байгаа атомуудын нягтрал маш бага байдаг тул энэ төлөвт бодисууд хамгийн бага нягттай байдаг.

Астрономийн ажиглалтын мэдээлэлд үндэслэн орчлон дахь бодисын дундаж нягтыг тодорхойлсон бөгөөд тооцооллын үр дүнд сансар огторгуй нь маш ховор байгааг харуулж байна. Хэрэв бид галактикийнхаа бүх эзэлхүүнээр бодисыг "тархвал" түүний доторх бодисын дундаж нягт ойролцоогоор 0.000 000 000 000 000 000 000 000 5 г/см 3-тай тэнцэнэ. Орчлон ертөнц дэх бодисын дундаж нягт нь нэг куб метрт ойролцоогоор зургаан атом юм.

Асуудлыг шийдвэрлэх жишээ

ЖИШЭЭ 1

Дасгал хийх	125 см-ийн эзэлхүүнтэй цутгамал бөмбөлөг нь 800 гр жинтэй. Энэ бөмбөг цул уу эсвэл хөндий үү?
Шийдэл	Бөмбөгний нягтыг дараах томъёогоор тооцоолъё. Нэгжүүдийг SI систем рүү хөрвүүлье: эзэлхүүн см м; жин г кг. Хүснэгтийн дагуу цутгамал төмрийн нягт нь 7000 кг / м3 байна. Бидний олж авсан утга нь хүснэгтийн утгаас бага байгаа тул бөмбөг нь хөндий байна.
Хариулах	Бөмбөг нь хөндий байна.

ЖИШЭЭ 2

Дасгал хийх	Танкерын ослын үед буланд 640 м диаметртэй, дундаж зузаан нь 208 см-ийн гулгамтгай үүссэн байсан бол түүний нягт нь 800 кг/м байсан бол далайд хичнээн хэмжээний тос байсан бэ?
Шийдэл	Газрын тосны толбо нь дугуй хэлбэртэй байна гэж үзвэл бид түүний талбайг тодорхойлно. гэдгийг харгалзан үзвэл Газрын тосны давхаргын эзэлхүүн нь гөлгөр хэсгийн бүтээгдэхүүн ба түүний зузаантай тэнцүү байна. Газрын тосны нягт: Асгарсан тосны масс хаанаас ирсэн бэ? Бид нэгжийг SI систем рүү хөрвүүлдэг: дундаж зузаан см м.
Хариулах	Далайд нэг кг тос байсан.

ЖИШЭЭ 3

Дасгал хийх	Энэ хайлш нь 2.92 кг жинтэй цагаан тугалга, 1.13 кг жинтэй хар тугалгатай. Хайлшийн нягт нь хэд вэ?
Шийдэл	Хайлшийн нягт: