Sűrűség – problémák és megoldások
1. Egy tárgy térfogata 8 cm3 , tömege pedig 84 gramm. Mekkora a tárgy sűrűsége ?
Ismert:
Térfogat (V) = 8 cm³
Tömeg (m) = 84 gramm
Keresett: sűrűség (ρ)
megoldás:
ρ = m / V = 84 gramm / 8 cm3 = 10.5 gramm/ cm3
2. Egy tömb térfogata 5 cm3 . Ha a tömb sűrűsége 250 g/cm3 , akkor mekkora a tömege?
Ismert:
Térfogat (V) = 5 cm³
Sűrűség (ρ) = 250 g/ cm³
Keresett: A blokk tömege
megoldás:
ρ = m / V
ρ = sűrűség, V = térfogat, m = tömeg
A blokk tömege:
m = ρV = (250 g/cm³ ) (5 cm³ ) = 1250 gramm
3. A víz térfogata 35 cm3 , tömege 60 gramm. Mekkora a víz sűrűsége?
Ismert:
Víz térfogata (V) = 35 cm3
A víz tömege (m3) = 60 gramm
Keresett: sűrűség (ρ)
megoldás:
sűrűség:
ρ = m / V = 60/35 = 1.71 gramm/ cm3
4. Egy fém tömege 120 gramm, a térfogata pedig 60 cm3 . Mekkora a fém sűrűsége?
Ismert:
Tömeg (m) = 120 gramm
Térfogat (V) = 60 cm³
Keresett: sűrűség
megoldás:
ρ = m / V
ρ = 120 gramm / 60 cm3
ρ = 2 gramm/ cm³
5.

A táblázat alapján egy azonos sűrűségű objektum…
megoldás:
Sűrűség képlete:
ρ = m / V
ρ = sűrűség, m = tömeg, V = térfogat

6. Az alábbi ábra alapján, ha egy tárgy tömege 300 gramm, akkor mekkora a sűrűsége?
Ismert:
Tömeg (m) = 300 gramm
Térfogat (V) = a kiömlött víz térfogata = 20 cm3
Keresett: sűrűség
megoldás:
ρ = m / V = 300 gramm / 20 cm3 = 15 gramm/ cm3
7. Egy tárgy tömege 316 gramm, és az ábrán látható módon helyezzük egy tartályba. Mekkora a tárgy sűrűsége?
Ismert:
Tömeg (m) = 316 gramm
Térfogat (V) = a kiömlött víz térfogata = 40 ml
Keresett: sűrűség
megoldás:
Tömeg = 316 gramm = 316/1000 kg = 0.316 kg
Térfogat = 40 ml = 40/1000 liter = 4/100 liter = 0.04 liter
1 liter = 1 dm³ = 1/1000 m³ = 0.001 m³
0.04 liter = (0.04)(0.001) m³ = 0.00004 m³
Sűrűség:
ρ = m / V = 0.316 kg / 0.00004 m 3 = 316 kg / 0.04 m 3 = 7900 kg/m 3
8.
A kép alapján a kő sűrűsége…
Ismert:
Tömeg (m) = 100 gramm + 20 gramm = 120 gramm = 120 / 1000 kilogramm = 0.120 kilogramm
Térfogat (V) = 80 ml – 60 ml = 20 ml = 20 / 1000 liter = 2/100 liter = 0.02 liter
1 liter = 1 dm³ = 1/1000 m³ = 0.001 m³
0.02 liter = 0.02 x 0.001 m³ = 0.00002 m³
Keresett: sűrűség
megoldás:
Sűrűség:
ρ = m / V = 0.120 kg / 0.00002 m 3 = 120 kg / 0.02 m 3 = 6000 kg/m 3
- Mi a sűrűség?
- VálaszA sűrűség egy adott térfogatrészben lévő tömeg mértéke. Kiszámítjuk úgy, hogy egy tárgy tömegét elosztjuk a térfogatával: Sűrűség = Tömeg / Térfogat.
- Hogyan viszonyul egy tárgy sűrűsége a folyadékban való lebegés vagy elsüllyedés képességéhez?
- VálaszA folyadék sűrűségénél nagyobb sűrűségű tárgyak elsüllyednek, míg a folyadék sűrűségénél kisebb sűrűségűek úsznak.
- Miért lebegnek egyes látszólag nagy tárgyak, mint például egy hatalmas hajó, a vízen?
- VálaszMinden a kiszorított térfogatról szól. Egy hajó, bár nehéz, olyan alakú, hogy nagy mennyiségű vizet szorít ki. Ha a kiszorított víz súlya nagyobb vagy egyenlő a hajó súlyával, akkor a hajó úszik.
- Hogyan befolyásolja a hőmérséklet jellemzően egy anyag sűrűségét?
- VálaszÁltalánosságban elmondható, hogy a hőmérséklet növekedésével az anyag sűrűsége csökken, mivel a molekulák többet mozognak, és általában nagyobb térfogatot foglalnak el. Vannak kivételek, például a víz anomális tágulása 4°C alatt.
- Mi a jelentősége a víz sűrűségének ?
- Válasz: A sűrűség értéke a víz esetében ez egy kényelmes viszonyítási alap. Az ennél nagyobb sűrűségű anyagok elsüllyednek a vízben, míg a kisebb sűrűségűek úszni fognak.
- Miért lehet két tárgynak azonos tömege, de eltérő sűrűsége?
- VálaszA két tárgy készülhet különböző anyagokból (és így eltérő atom- vagy molekulaszerkezettel rendelkezhet), vagy eltérő térfogatúak lehetnek. Egy nagyobb térfogatú és ugyanakkora tömegű tárgy, mint egy kisebb tárgy, kisebb sűrűségű lesz.
- Hogyan befolyásolja a gáz sűrítése a sűrűségét?
- VálaszEgy gáz összenyomásakor a térfogata csökken. Mivel a tömege állandó marad, a térfogat csökkentése növeli a gáz sűrűségét.
- Miért érződnek egyes nehézfémek, mint például az ólom, „nehezebbnek”, mint az azonos méretűek?
- VálaszA „nehézség”, amit érzel, valójában a sűrűség. Az ólom sűrűsége nagyobb, mint sok más fémé, így egy darab ólom nehezebbnek érződik, mint egy azonos térfogatú másik fém.
- Hogyan lehet egy tárgy sűrűbb, mint egy folyadék, de nem süllyed el azonnal, ha a folyadék felületére helyezzük?
- VálaszA felületi feszültség időnként a folyadéknál sűrűbb tárgyakat is megtarthat, különösen, ha a tárgy kicsi vagy olyan alakú, hogy a folyadék felülete „ringathatja”. Idővel azonban, ha a tárgy sűrűsége nagyobb, valószínűleg elsüllyed.
- Lehet-e egy homogén tárgy sűrűsége eltérő a tárgy belsejében lévő különböző pontokon?
- VálaszNem. Egy homogén objektum sűrűsége mindenhol egyenletes, ami azt jelenti, hogy az objektum minden pontján azonos értékkel rendelkezik.