science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe het volume van een effen object te meten

Als u een object met een standaard geometrische vorm, zoals een kubus of een bol, kunt u het volume berekenen door de afmetingen te meten en de relevante wiskundige formule te gebruiken. Als u bijvoorbeeld de lengte van één zijde van een kubus (L) meet, is het volume van de kubus L 3. Het volume van een bol zou V = (4 ÷ 3) πr 3 zijn. Wat doe je met een onregelmatig voorwerp, zoals een pen of een rots? De Griekse filosoof Archimedes werd geconfronteerd met dit probleem toen hem werd gevraagd de dichtheid van de kroon van de koning te vinden. Om de dichtheid te bepalen, moest hij het volume kennen en zijn 'Eureka'-moment vond plaats toen hij zich realiseerde dat hij het kon doen door de kroon in water onder te dompelen en de hoeveelheid verplaatst water te meten. De verplaatsingsmethode is nog steeds de standaardmanier om het volume van een onregelmatig gevormd voorwerp te bepalen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

U kunt het volume van een onregelmatig object vinden vormgegeven object door de hoeveelheid water te meten die het verplaatst. Als u de dichtheid van het object kent, kunt u het volume ook eenvoudig vinden door het te wegen.

De verdringermethode gebruiken

Zoek een geschikte container

Zoek naar een container groot genoeg om het object vast te houden. Het is het beste om een ​​container met een normale vorm, zoals een cilinder of een doos, te gebruiken, omdat u het volume ervan moet berekenen. Als u geen gewone container heeft, kunt u deze altijd tot de rand vullen met water, het water opvangen dat overloopt wanneer u het object dat u meet, onderdompelt en het water overbrengt naar een maatschaal.

Vul de container met water

Voeg ten minste voldoende water toe om het object volledig onder te dompelen. Als u geen maatcontainer gebruikt, markeer dan het waterniveau aan de zijkant van de container.

Dompel het object onder en noteer de verandering in waterniveau

Lees het nieuwe niveau op de schaal als u een gegradueerd vaartuig gebruikt. Trek hier het oude niveau van af om het niveau te wijzigen.

Als u geen gegradueerde container gebruikt, maakt u een nieuwe markering op de container. Trek de hoogte van het originele merkteken af ​​van de hoogte van het nieuwe om de verandering in waterniveau te krijgen.

Bereken het volume van de waterverplaatsing

Lees de volumeniveaus als u een gegradueerde container gebruikt , maar als u een niet-gegradueerde container gebruikt, moet u het volume berekenen. De berekening is afhankelijk van de vorm van de container.

Cilindrische container: meet de straal van de containeropening (r) en bereken het volume verplaatst water met behulp van deze formule: Volume = πr 2 • (wijziging in waterdiepte).

Rechthoekige container: meet de lengte (L) en breedte (W) van de containeropening. Het volume verplaatst water is: L • W • (verandering in waterdiepte).

Het is gemakkelijker wanneer u de dichtheid van het object kent

U meet mogelijk het volume van een koperen stuiver of een zilveren beeldje. Beide hebben bekende dichtheden die je kunt opzoeken. Als u de dichtheid kent van het materiaal waaruit het object is gemaakt, kunt u het volume eenvoudig vinden door het object te wegen. Omdat dichtheid = massa ÷ volume; volume = massa ÷ dichtheid.

Voorbeeld: een zilveren beeld weegt 10 kilogram. Omdat de dichtheid van zilver 10,490 kg /m 3 is, is het volume 10 kg ÷ 10,490 kg /m 3 = 0,00095 kubieke meter. 1 kubieke meter is gelijk aan 1.000 liter, dus dit komt overeen met 0.95 liter of 0.25 U.S. gallons.