De verplaatsingsmethode is een betrouwbare manier om het volume van een voorwerp te bepalen dat geen meetbare afmetingen heeft, zoals een standbeeld of een rots. Je dompelt de steen gewoon onder in water in een bak die groot genoeg is om hem vast te houden en de hoeveelheid water te meten die hij verdringt. Het principe dateert van de Griekse wiskundige Archimedes, die mogelijk door de straten is gerend en "Eureka" schreeuwde toen hij het ontdekte. Als u het gewicht van het verplaatste water wilt weten, meet u eenvoudig het volume en vermenigvuldigt u zich met de dichtheid van water.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

U kunt het gewicht van een volume ontheemden water bepalen door te vermenigvuldigen met de dichtheid van water. In CGS-metrische eenheden is de dichtheid van water bij 4 C 1 gm /ml, dus als u die eenheden gebruikt, is het volume in milliliters en het gewicht in gram hetzelfde tot een hoge mate van nauwkeurigheid.
< h2> Waterdichtheid varieert met temperatuur

De dichtheid van water verandert met de temperatuur. Het maximum komt voor bij 4 graden Celsius (39,2 graden Fahrenheit). In metrische eenheden is het 1 gm /ml in het CGS (centimeter, gram, seconden) systeem en 1.000 kg /m ^{3 in het MKS (meter, kilogram, seconden) systeem. In het imperiale systeem is het 62.42 lb /cu. ft. Water is de enige verbinding die eigenlijk minder dicht wordt wanneer het bevriest, en naarmate de temperatuur stijgt, neemt de dichtheid ook af. Bij iets minder dan kamertemperatuur, wat de temperatuur is die u waarschijnlijk de meeste experimenten uitvoert, is de dichtheid 0,9982 g /ml of 62,28 lb /cu.ft. Dat is een verschil van slechts tweeduizend procent, dus het is alleen belangrijk voor zeer nauwkeurige berekeningen.}

Het volume meten

Wanneer u de verplaatsingsmethode gebruikt, kunt u kiezen uit twee manieren om meet het volume verplaatst water. Een daarvan is om de container tot de rand te vullen en het water te vangen dat overloopt in een maatcontainer. De andere is om de verandering in het waterniveau te meten en het volume te berekenen aan de hand van de afmetingen van de container. Als u het volume van een kleine steekproef meet, kunt u een maatcontainer vullen tot een bepaald merkteken en eenvoudig de schaal lezen wanneer het water stijgt om de volumeverandering te bepalen. Dat is de gebruikelijke procedure in een lab.

Gewicht bepalen

Zodra u het volume van het verplaatste water kent, kunt u het gewicht ervan onmiddellijk bepalen door te vermenigvuldigen met de dichtheid van water bij de relevante temperatuur. Dat komt omdat de definitie van dichtheid (d) massa (m) is, gedeeld door volume (v), dus m = dv. In deze context zijn massa en gewicht synoniem, tenzij u het experiment in de ruimte uitvoert.

Als nauwkeurigheid niet anders vereist, houdt u gewoon vast aan de dichtheid bij 4 C. Als u het volume in CGS-metrische meet eenheden, zal het gemeten volume in milliliter dan gelijk zijn aan het gewicht (massa) in grammen. Vermenigvuldig in MKS-eenheden het volume in liters met 1.000 om het gewicht in kilogram te krijgen. Als u Engelse eenheden gebruikt, vermenigvuldigt u het volume in cu.ft. door 62.42 om het gewicht in kilo's te krijgen. Als u het volume in ounce, gallon of kubieke meter meet, gebruikt u deze conversiefactoren: