Fizică • Bazele fizicii • Mărimi fizice și măsurare
Masa, volumul și densitatea: formula ρ = m/V și probleme rezolvate
Masa și volumul corpurilor, măsurarea volumului cu cilindrul gradat, densitatea ρ = m/V, transformarea g/cm³ în kg/m³ și tabelul densităților pentru substanțe uzuale.
Pe scurt
- Densitatea arată câtă masă are o unitate de volum: ρ = mV.
- Unitatea SI: kg/m3. 1 g/cm3 = 1 000 kg/m3.
- Densitatea apei este 1 000 kg/m3: 1 litru de apă are 1 kg.
Masa și volumul
- masa (m) arată cantitatea de substanță; se măsoară cu balanța, în kg;
- volumul (V) arată cât spațiu ocupă corpul; se măsoară în m3 (sau litri: 1 l = 1 dm3).
Volumul unui corp neregulat îl aflăm cu cilindrul gradat: citim nivelul apei înainte și după ce introducem corpul. Diferența este volumul corpului.
Densitatea
ρ = mV m = ρ · V V = mρ
Exemplu
Un corp are masa de 540 g și volumul de 200 cm3. ρ = 540 : 200 = 2,7 g/cm3 = 2 700 kg/m3. Din tabel: este aluminiu.
| Substanța | Densitatea (kg/m3) |
|---|---|
| aer | ≈ 1,29 |
| ulei | ≈ 900 |
| gheață | ≈ 917 |
| apă | 1 000 |
| aluminiu | 2 700 |
| fier | 7 800 |
| cupru | 8 900 |
| aur | 19 300 |
De ce plutește gheața
Gheața are densitatea mai mică decât apa, de aceea plutește. La fel uleiul. Un cub de fier se scufundă, pentru că densitatea lui e mai mare decât a apei.
Exerciții
Alege răspunsul corect. După fiecare răspuns vezi explicația.
1. Un corp are m = 200 g și V = 50 cm³. Cât este densitatea?
Explicație: ρ = 200 : 50 = 4 g/cm³.
2. Cât înseamnă 1 g/cm³ în kg/m³?
Explicație: 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³.
3. Ce masă are 3 litri de apă?
Explicație: Apa are 1 kg pe litru.
4. Care substanță plutește pe apă?
Explicație: Uleiul are densitatea mai mică decât apa.
5. Nivelul apei în cilindru crește de la 60 cm³ la 85 cm³. Volumul corpului este:
Explicație: 85 − 60 = 25 cm³.
6. Ce masă are 2 m³ de aluminiu (ρ = 2 700 kg/m³)?
Explicație: m = ρ · V = 2 700 · 2 = 5 400 kg.