Как с помощью только одной мензурки определить плотность небольшого куска древесины?

Question

Как с помощью только одной мензурки определить плотность небольшого куска древесины?

.Hawk. 01.04.2026 17:42

Ответы и вопросы пользователей

Соколов Андрей Михайлович · Accepted Answer

Для определения плотности куска древесины с помощью одной только мензурки (мерного цилиндра) используется метод, основанный на законе Архимеда. Поскольку дерево обычно легче воды и плавает на поверхности, нам нужно измерить два ключевых параметра: объем вытесненной воды при свободном плавании и полный объем самого тела. Ниже представлен пошаговый алгоритм действий. Подготовка и измерения

Налейте воду в мензурку: Заполните цилиндр водой до определенной отметки так, чтобы уровень был удобен для считывания. Зафиксируйте этот объем как V0cap V sub 0. Измерение массы (через объем вытесненной жидкости): Аккуратно опустите кусок древесины в воду. Так как дерево плавает, согласно закону Архимеда, вес вытесненной им воды равен весу самого тела ( Pтела=FАcap P sub т е л а end-sub equals cap F sub А).
- Отметьте новый уровень воды $V_{1} cap V sub 1$ . Разность объемов $Δ V_{п л а в} = V_{1} - V_{0} cap delta cap V sub п л а в end-sub equals cap V sub 1 minus cap V sub 0$ численно равна массе тела в граммах (так как плотность воды $ρ_{в} \approx 1 {г/см}^{3} rho sub в is approximately equal to 1 г/см cubed$ ). Следовательно, масса дерева $m = ρ_{в} \cdot (V_{1} - V_{0}) m equals rho sub в center dot open paren cap V sub 1 minus cap V sub 0 close paren$ .
Измерение полного объема тела: Чтобы найти плотность, нужно знать истинный объем куска дерева. Поскольку он плавает, его нужно принудительно погрузить в воду полностью (например, аккуратно утопив его тонкой иглой или спицей, объемом которой можно пренебречь).
- Полностью погрузите дерево под воду.
- Зафиксируйте новый уровень воды $V_{2} cap V sub 2$ . Истинный объем куска дерева $V_{т е л а} = V_{2} - V_{0} cap V sub т е л а end-sub equals cap V sub 2 minus cap V sub 0$ .

Расчет плотности Плотность вещества определяется по стандартной формуле: $ρ = \frac{m}{V_{т е л а}} rho equals the fraction with numerator m and denominator cap V sub т е л а end-sub end-fraction$ Подставляя значения, полученные в ходе эксперимента, получаем итоговую формулу для расчета: $ρ = ρ_{в} \cdot \frac{V_{1} - V_{0}}{V_{2} - V_{0}} rho equals rho sub в center dot the fraction with numerator cap V sub 1 minus cap V sub 0 and denominator cap V sub 2 minus cap V sub 0 end-fraction$ Где:

$ρ rho$ — плотность древесины; $ρ_{в} rho sub в$ — плотность воды (принимается за $1 {г/см}^{3} 1 г/см cubed$ ); $V_{0} cap V sub 0$ — начальный объем воды; $V_{1} cap V sub 1$ — объем воды с плавающим куском дерева; $V_{2} cap V sub 2$ — объем воды с полностью погруженным куском дерева.

Важные примечания

Погрешность: Точность метода зависит от того, насколько сильно дерево впитывает воду. Если древесина пористая, измерения следует проводить максимально быстро.
Инструмент: Важно, чтобы диаметр мензурки позволял куску дерева свободно плавать, не касаясь стенок.

Хотите, я помогу составить таблицу для записи результатов этих измерений или рассчитаю плотность по вашим конкретным числам?

Как с помощью только одной мензурки определить плотность небольшого куска древесины?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Физика»

Вопросы из других предметов