צפיפות - בעיות ופתרונות
1. נפחו של גוף הוא 8 סמ"ק ומסתו היא 84 גרם . מהי צפיפותו של הגוף?
ידוע:
נפח (V) = 8 סמ"ק
מסה (מ"ר) = 84 גרם
צפיפות רצויה (ρ)
פתרון:
ρ = m / V = 84 גרם / 8 סמ"ק = 10.5 גרם/ סמ"ק
2. נפחו של בלוק הוא 5 סמ"ק . אם צפיפות הבלוק היא 250 גרם/סמ"ק , מהי המסה של הבלוק?
ידוע:
נפח (V) = 5 סמ"ק
צפיפות (ρ) = 250 גרם/ סמ"ק
מבוקש: מסת הבלוק
פתרון:
ρ = m / V
ρ = צפיפות, V = נפח, m = מסה
מסת הבלוק:
m = ρ V = (250 גרם/סמ"ק ) (5 ס"מ"ק ) = 1250 גרם
3. נפח המים הוא 35 סמ"ק ומסת המים היא 60 גרם, מהי צפיפות המים.
ידוע:
נפח המים (V) = 35 סמ"ק
מסת המים (מ"ר) = 60 גרם
מבוקש: צפיפות (ρ)
פתרון:
צפיפות:
ρ = m / V = 60/35 = 1.71 גרם/ סמ"ק
4. המסה של מתכת היא 120 גרם ונפחה הוא 60 סמ"ק . מהי צפיפות המתכת?
ידוע:
מסה (מ"ר) = 120 גרם
נפח (V) = 60 סמ"ק
מבוקש: צפיפות
פתרון:
ρ = m / V
ρ = 120 גרם / 60 סמ"ק
ρ = 2 גרם/ סמ"ק
5.
בהתבסס על הטבלה, עצם בעל צפיפות זהה הוא...
פתרון:
נוסחת צפיפות:
ρ = m / V
ρ = צפיפות, m = מסה, V = נפח
6. בהתבסס על האיור למטה, אם המסה של גוף היא 300 גרם, מהי צפיפותו?
ידוע:
מסה (מ"ר) = 300 גרם
נפח (V) = נפח המים שנשפכו = 20 סמ"ק
מבוקש: צפיפות
פתרון:
ρ = m / V = 300 גרם / 20 סמ"ק = 15 גרם/ סמ"ק
7. מסת החפץ היא 316 גרם, כשהוא מונח במיכל כפי שמוצג באיור. מהי צפיפות החפץ?
ידוע:
מסה (מ"ר) = 316 גרם
נפח (V) = נפח המים שנשפכו = 40 מ"ל
מבוקש: צפיפות
פתרון:
מסה = 316 גרם = 316/1000 ק"ג = 0.316 ק"ג
נפח = 40 מ"ל = 40/1000 ליטר = 4/100 ליטר = 0.04 ליטר
ליטר אחד = 1 דיצמ"ק = 1/1000 מ"ק = 0.001 מ"ק
0.04 ליטר = (0.04)(0.001) מ"ק = 0.00004 מ"ק
צפיפות:
ρ = m / V = 0.316 ק"ג / 0.00004 מ' 3 = 316 ק"ג / 0.04 מ' 3 = 7900 ק"ג/מ"ר 3
8.
צפיפות האבן המבוססת על התמונה היא...
ידוע:
מסה (מ) = 100 גרם + 20 גרם = 120 גרם = 120 / 1000 קילוגרמים = 0.120 קילוגרמים
נפח (V) = 80 מ"ל – 60 מ"ל = 20 מ"ל = 20 / 1000 ליטר = 2/100 ליטר = 0.02 ליטר
ליטר אחד = 1 דיצמ"ק = 1/1000 מ"ק = 0.001 מ"ק
0.02 ליטר = 0.02 x 0.001 מ"ק = 0.00002 מ"ק
מבוקש: צפיפות
פתרון:
צפיפות:
ρ = m / V = 0.120 ק"ג / 0.00002 מ' 3 = 120 ק"ג / 0.02 מ' 3 = 6000 ק"ג/מ 3
- מהי צפיפות?
- תשובהצפיפות היא מדד לכמות המסה הכלולה בנפח נתון. היא מחושבת על ידי חלוקת המסה של עצם בנפחו: צפיפות = מסה / נפח.
- כיצד צפיפות של גוף קשורה ליכולתו לצוף או לשקוע בנוזל?
- תשובהעצמים בעלי צפיפות גדולה מזו של הנוזל ישקעו, בעוד שעצמים בעלי צפיפות נמוכה מזו של הנוזל יצופו.
- מדוע חפצים שנראים גדולים, כמו ספינה ענקית, צפים במים?
- תשובההכל עניין של נפח שנדחק ממקומה. ספינה, למרות שהיא כבדה, בעלת צורה שדוחקת ממקומה נפח גדול של מים. אם משקל המים שנדחקים גדול או שווה למשקל הספינה, הספינה תצוף.
- כיצד טמפרטורה משפיעה בדרך כלל על צפיפות החומר?
- תשובהבאופן כללי, ככל שהטמפרטורה עולה, צפיפות החומר יורדת מכיוון שהמולקולות נעות יותר ונוטות לתפוס נפח גדול יותר. ישנם יוצאים מן הכלל, כגון התפשטות חריגה של מים מתחת ל-4 מעלות צלזיוס.
- מהי המשמעות של צפיפות המים ?
- תשובהערך הצפיפות של עבור מים הוא מדד נוח. חומרים בעלי צפיפות גדולה מזו ישקעו במים, בעוד שאלו בעלי צפיפות נמוכה יותר יצופו.
- מדוע לשני עצמים עשויות להיות מסה זהה אך צפיפויות שונות?
- תשובהשני העצמים יכולים להיות עשויים מחומרים שונים (ולכן בעלי מבנים אטומיים או מולקולריים שונים) או שהם יכולים להיות בעלי נפחים שונים. לעצם בעל נפח גדול יותר ובאותה מסה כמו לעצם קטן יותר תהיה צפיפות נמוכה יותר.
- כיצד דחיסת גז משפיעה על צפיפותו?
- תשובהדחיסת גז מקטינה את נפחו. מכיוון שהמסה נשארת קבועה, הפחתת הנפח תגדיל את צפיפות הגז.
- מדוע מתכות כבדות מסוימות, כמו עופרת, מרגישות "כבדות" יותר מאחרות באותו גודל?
- תשובהה"כבדות" שאתם מרגישים היא למעשה הצפיפות. לעופרת יש צפיפות גבוהה יותר מאשר למתכות רבות אחרות, כך שחתיכת עופרת מרגישה כבדה יותר ממתכת אחרת באותו נפח.
- כיצד יכול גוף להיות צפוף יותר מנוזל אך לא לשקוע מיד כאשר הוא מונח על פני הנוזל?
- תשובהמתח פנים יכול לעיתים לתמוך בעצמים צפופים יותר מהנוזל, במיוחד אם העצם קטן או בעל צורה שניתן "לערסל" על ידי פני הנוזל. עם זאת, עם הזמן, אם צפיפות העצם גדולה יותר, סביר להניח שהוא ישקע.
- האם צפיפותו של גוף הומוגני יכולה להיות שונה בנקודות שונות בתוך הגוף?
- תשובהלא. עבור עצם הומוגני, הצפיפות אחידה לכל אורכו, כלומר יש לה את אותו ערך בכל נקודה בתוך העצם.
