W budowie
Pomiń nawigację
Prezentacja modułu

Moduł 03 — Gęstość — ile waży litr substancji? — kurs Budowa i właściwości materii

Gęstość jako cecha substancji, wzór rho = m/V, jednostki, obliczenia i pływanie ciał.

  • 45 min
  • 15 slajdów
  • Notatki nauczyciela: N
  • Strona modułu: otwórz
Plan · 45 min

Co dziś robimy

  1. 14 minGęstość jako cecha substancji Gęstość to masa jednostki objętości substancji.
  2. 13 minObliczamy gęstość Klocek aluminium ma masę 540 g i objętość $200\ \text{cm}^3$.
  3. 13 minDlaczego ciała pływają? O tym, czy ciało pływa, decyduje porównanie jego średniej gęstości z gęstością cieczy.
  4. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe
Atom 1 z 3 · ~14 min

Gęstość jako cecha substancji

Dlaczego litr wody ma masę około 1 kg, a litr aluminium aż 2,7 kg? Odpowiedź kryje się w gęstości — jednej z najważniejszych cech substancji. W tym module obliczymy gęstość, przeliczymy jednostki i wyjaśnimy, dlaczego jedne ciała pływają…

  • Gęstość to masa jednostki objętości substancji.
  • Mówi, jaką masę ma $1\ \text{m}^3$ substancji albo ile gramów ma $1\ \text{cm}^3$.
  • Gęstość jest cechą substancji , a nie tylko konkretnego ciała.
  • Dwa kawałki aluminium — mały i duży — mają tę samą gęstość, choć różnią się masą i objętością.
Zestawienie · atom 1 · ~4 min

Gęstość jako cecha substancji

Dlaczego litr wody ma masę około 1 kg, a litr aluminium aż 2,7 kg? Odpowiedź kryje się w gęstości — jednej z najważniejszych cech substancji.

Substancja Gęstość [g/cm³] Gęstość [kg/m³] Masa 1 dm³
woda 1,0 1000 1 kg
lód 0,92 920 0,92 kg
aluminium 2,7 2700 2,7 kg
żelazo 7,9 7900 7,9 kg
olej 0,92 920 0,92 kg
Ilustracja · atom 1 · ~3 min

Gęstość jako cecha substancji

Ta sama objętość 1 cm³ — różne masy woda 1,0 g gęstość 1,0 g/cm³ aluminium 2,7 g gęstość 2,7 g/cm³ żelazo 7,9 g gęstość 7,9 g/cm³ Im większa gęstość, tym większa masa tej samej objętości.
Trzy kostki mają dokładnie taką samą objętość, ale różne masy. To właśnie pokazuje gęstość: ile masy przypada na jednostkę objętości.
Sprawdzenie · atom 1 · ~2 min

Pytanie do klasy

Co oznacza gęstość 2,7 g/cm³?

Atom 2 z 3 · ~13 min

Obliczamy gęstość

Wzór $\rho = \frac{m}{V}$ można przekształcić. Jeśli znamy gęstość i objętość, masę obliczymy jako $m = \rho \cdot V$. Jeśli znamy masę i gęstość, objętość obliczymy jako $V = \frac{m}{\rho}$. Wartości podstawiamy zawsze z jednostkami.

  • Klocek aluminium ma masę 540 g i objętość $200\ \text{cm}^3$.
  • Jaką masę ma $2\ \text{m}^3$ wody?
  • Żelazny gwóźdź ma masę 39,5 g.
  • Kolejność pracy jest prosta: wypisz dane i szukaną, zamień jednostki na spójne, podstaw do wzoru, oblicz wynik i podaj go z jednostką.
Zapamiętaj

$\rho = \frac{m}{V}$, $m = \rho \cdot V$, $V = \frac{m}{\rho}$. Jednostki: $\text{kg/m}^3$ i $\text{g/cm}^3$, przy czym $1\ \text{g/cm}^3 = 1000\ \text{kg/m}^3$. Dziel masę przez objętość, podstawiaj jednostki spójne i sprawdzaj, czy wynik jest zbliżony do gęstości znanej substancji.

Zestawienie · atom 2 · ~4 min

Obliczamy gęstość

Wzór $\rho = \frac{m}{V}$ można przekształcić. Jeśli znamy gęstość i objętość, masę obliczymy jako $m = \rho \cdot V$. Jeśli znamy masę i gęstość, objętość obliczymy jako $V = \frac{m}{\rho}$.

Wartość w g/cm³ Wartość w kg/m³ Substancja
1,0 1000 woda
0,92 920 lód i olej
2,7 2700 aluminium
7,9 7900 żelazo
Ilustracja · atom 2 · ~3 min

Obliczamy gęstość

Wzór i kolejność obliczeń m ρ V ρ = m / V m = ρ · V V = m / ρ 1. Wypisz dane i szukaną 2. Ujednolić jednostki 3. Podstaw do wzoru 4. Wynik z jednostką Pamiętaj: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
Trójkąt pomaga zapamiętać przekształcenia wzoru, a schemat po prawej — kolejność pracy. Zawsze sprawdzaj jednostki i sens wyniku.
Sprawdzenie · atom 2 · ~2 min

Pytanie do klasy

Klocek aluminium ma masę 540 g i objętość 200 cm³. Jaka jest jego gęstość?

Atom 3 z 3 · ~13 min

Dlaczego ciała pływają?

Dlaczego korek pływa, a kamień tonie? Gdy ciało zanurzamy w cieczy, ciecz działa na nie siłą wyporu skierowaną w górę. Jej wartość jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez ciało — to prawo Archimedesa.

  • O tym, czy ciało pływa, decyduje porównanie jego średniej gęstości z gęstością cieczy.
  • Jeśli średnia gęstość ciała jest mniejsza od gęstości cieczy, ciało pływa — częściowo zanurzone.
  • Potrzebujesz: dwóch szklanek, wody, kilku łyżek soli, surowego jajka i łyżki do mieszania.
  • Przebieg: do obu szklanek wlej wodę.
Zrób doświadczenie: jajko w słonej wodzie

Potrzebujesz: dwóch szklanek, wody, kilku łyżek soli, surowego jajka i łyżki do mieszania.

Przebieg: do obu szklanek wlej wodę. W jednej rozpuść dużo soli, mieszając do momentu, gdy sól przestanie się rozpuszczać. Delikatnie włóż jajko do wody słodkiej, a potem łyżką przełóż je do słonej.

Przewidź: w której szklance jajko wypłynie? Potem sprawdź wynik i wyjaśnij go gęstością. Słona woda ma większą gęstość niż słodka, więc siła wyporu działająca na jajko jest większa.

Zestawienie · atom 3 · ~4 min

Dlaczego ciała pływają?

Dlaczego korek pływa, a kamień tonie? Gdy ciało zanurzamy w cieczy, ciecz działa na nie siłą wyporu skierowaną w górę. Jej wartość jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez ciało — to prawo Archimedesa.

Ciało i ciecz Gęstość ciała [g/cm³] Gęstość cieczy [g/cm³] Zachowanie
lód w wodzie 0,92 1,0 pływa
aluminium w wodzie 2,7 1,0 tonie
żelazo w wodzie 7,9 1,0 tonie
stalowy statek w wodzie średnia poniżej 1,0 1,0 pływa
Ilustracja · atom 3 · ~3 min

Dlaczego ciała pływają?

Gęstość ciała a gęstość wody (1,0 g/cm³) 0,6 g/cm³ pływa 1,0 g/cm³ zawieszona 2,7 g/cm³ tonie Ciało pływa, gdy jego średnia gęstość jest mniejsza od gęstości cieczy.
Kostka o mniejszej gęstości od wody pływa częściowo zanurzona, o równej — pozostaje zawieszona, a o większej — tonie. Dla statku liczy się średnia gęstość całej konstrukcji, nie samej stali.
Sprawdzenie · atom 3 · ~2 min

Pytanie do klasy

Kiedy ciało pływa w wodzie?

Zamknięcie · ~3 min

Co zabrać z lekcji

  • Gęstość pozwala też rozpoznawać substancje.
  • Wzór $\rho = \frac{m}{V}$ można przekształcić.
  • Lód ma gęstość $0{,}92\ \text{g/cm}^3$, a woda $1{,}0\ \text{g/cm}^3$.
Bilet wyjściowy: Kostka lodu o gęstości 0,92 g/cm³ wrzucona do wody o gęstości 1,0 g/cm³...
Odpowiedź: a) będzie pływać, częściowo zanurzona
Hyżyk· Moduł 03 — Gęstość — ile waży litr substancji? — kurs Budowa moduł 1 / 1