ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ Εργαστήρια Μηχανικής-Θερμότητας Πυκνότητα μάζας Διδάσκων :Αναπληρωτής Καθηγητής Καμαράτος Ματθαίος

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΜΑΖΑΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΚΑΙ ΥΓΡΩΝ

ΕΡΩΤΗΜΑ Πως μπορούμε να διακρίνουμε το υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένα δύο διαφορετικά σώματα; Πως μπορούμε να είμαστε βέβαιοι ότι ένα αντικείμενο είναι από καθαρό χρυσό και όχι από ένα κράμα χρυσού και χαλκού; Το χρώμα, το βάρος, η μάζα η υφή θα μπορούσαν να είναι στοιχεία με τα οποία θα μπορούσαμε να διακρίνουμε δύο σώματα αλλά όχι με βεβαιότητα. Για παράδειγμα, ο χρυσός και ένα κράμα από 80% χρυσό και 20% χαλκό δεν διαφέρει καθόλου ως προς το χρώμα ή ως προς το βάρος ή την υφή.

Πυκνότητα μάζας  

Για να υπολογίσουμε την πυκνότητα μάζας, ρ, αρκεί να μετρήσουμε τη μάζα του σώματος και τον αντίστοιχο όγκο. Η μάζα του κάθε σώματος μπορεί να μετρηθεί εύκολα με ένα ζυγό με δύο βραχίονες. Ο όγκος του σώματος μπορεί να υπολογιστεί με τη χρήση γεωμετρικών σχέσεων από τη μέτρηση των διαστάσεων του σώματος αν και μόνο αν το σχήμα του σώματος είναι κανονικό γεωμετρικό σχήμα.

Όταν το σχήμα του σώματος είναι ακανόνιστο (τυχαίο) όπως ένα στεφάνι από φύλλα, τότε ο υπολογισμός του όγκου καθίσταται αδύνατος. Αυτό ήταν το πρόβλημα που έθεσε ο Τύραννος των Συρακουσών, Ιέρωνας στο Αρχιμήδη περίπου το 270 πχ. Ο Ιέρωνας έδωσε μια ποσότητα καθαρού χρυσού σε ένα κατασκευαστή για να του φτιάξει ένα στεφάνι. Το στεφάνι κατασκευάστηκε, αλλά ο Ιέρωνας υποπτεύθηκε ότι ο κατασκευαστής δεν χρησιμοποίησε το χρυσό αλλά ένα κράμα χρυσού πολύ πιο ευτελές. Πως όμως, θα μπορούσε να το αποδείξει; Το ερώτημα αυτό έθεσε στον Αρχιμήδη. Ο μύθος αναφέρει ότι ο Αρχιμήδης βρήκε την λύση ενώ έκανε μπάνιο.

Άνωση-Αρχή του Αρχιμήδη  

Μέτρηση πυκνότητας υγρών  

Πειραματική διαδικασία  

Μέτρηση της πυκνότητας υγρών  

Συγκρίσεις. Συμπεράσματα.

Τέλος Ενότητας

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Σημειώματα

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Έχουν προηγηθεί οι κάτωθι εκδόσεις: Έκδοση 1.0 διαθέσιμη εδώ. http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1412 .

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, Διδάσκων : Αναπληρωτής Καθηγητής Καμαράτος Ματθαίος. «Εργαστήρια Μηχανικής-Θερμότητας. Πυκνότητα μάζας». Έκδοση: 1.0. Ιωάννινα 2014. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://ecourse.uoi.gr/course/view.php?id=1412 .

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή, Διεθνής Έκδοση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη. [1] https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/