De verplaatsingsmethode is een betrouwbare manier om het volume te bepalen van een object dat geen meetbare afmetingen heeft, zoals een standbeeld of een rots. Je dompelt de rots eenvoudig in water in een container die groot genoeg is om hem vast te houden en meet de hoeveelheid water die hij verplaatst. Het principe dateert uit de Griekse wiskundige Archimedes, die misschien door de straten is gerend en "Eureka" riep toen hij het ontdekte. Als u het gewicht van het verplaatste water wilt weten, meet u eenvoudig het volume en vermenigvuldigt u dit met de dichtheid van water.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

U kunt bepaal het gewicht van een volume verplaatst water door te vermenigvuldigen met de dichtheid van water. In CGS-metrische eenheden is de dichtheid van water bij 4 ° C 1 g /ml, dus als u die eenheden gebruikt, zijn het volume in milliliter en gewicht in gram hetzelfde aantal met een hoge nauwkeurigheid.
Water Dichtheid 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 dit 1 g /ml in het CGS-systeem (centimeters, grammen, seconden) en 1.000 kg /m ^{3 in het MKS-systeem (meters, kilogrammen, seconden). In het imperiale systeem is dit 62,42 lb /cu. ft. Water is de enige verbinding die feitelijk minder dicht wordt wanneer het vriest, en naarmate de temperatuur stijgt, neemt ook de dichtheid af. Bij iets minder dan kamertemperatuur, wat de meeste experimenten zijn, is de dichtheid 0,9982 g /ml of 62,28 lb /cu.ft. Dat is een verschil van slechts tweeduizendste procent, dus het is belangrijk voor alleen zeer nauwkeurige berekeningen.
Meet het volume}

Wanneer u de verplaatsingsmethode gebruikt, hebt u de keuze uit twee manieren om het volume te meten van verplaatst water. Een daarvan is om de container tot de rand te vullen en het water op te vangen dat overloopt in een maatbeker. De andere is om de verandering in het waterniveau te meten en het volume te berekenen met behulp van de afmetingen van de container. Als u het volume van een klein monster meet, kunt u een maatbeker vullen tot een bepaald merkteken en eenvoudig de schaal aflezen wanneer het water stijgt om de volumeverandering te bepalen. Dat is de gebruikelijke procedure in een laboratorium.
Bepaal gewicht

Zodra u het volume van het verplaatste water weet, kunt u het gewicht onmiddellijk bepalen door het 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 \u003d dv. In deze context zijn massa en gewicht synoniem, tenzij u het experiment in de ruimte uitvoert.

Als nauwkeurigheid niet anders vereist, houdt u zich gewoon aan de dichtheid bij 4 C. Als u het volume meet in CGS-metriek eenheden, zal het gemeten volume in milliliter dan gelijk zijn aan het gewicht (massa) in gram. In MKS-eenheden vermenigvuldigt u het volume in liter met 1.000 om het gewicht in kilogram te krijgen. Als u Engelse eenheden gebruikt, vermenigvuldigt u het volume in cu.ft. met 62,42 om het gewicht in ponden te krijgen. Als u het volume in gram, gallon of kubieke meter meet, gebruikt u deze conversiefactoren: