Sisu
- Tiheduse osade selgitamine
- Tiheduse selgitamine Archimedese abil
- Tiheduse selgitamine liftiga
- Tiheduse selgitamine ujuvate objektidega
Tihedus on objekti füüsiline omadus, mis ühendab ruumi, mille objekt võtab, ja selles sisalduva aine hulga. Matemaatiliselt on tihedus defineeritud kui objekti mass jagatud selle mahuga. Tihedus on füüsikas oluline mõiste ja sellel on palju igapäevaseid rakendusi, näiteks selgitades, miks teie joogi jää hõljub. Mõiste edastamise viis sõltub mõnevõrra teie publiku vanusest ja haridustasemest, kuid tiheduse selgitamiseks on vähe võimalusi.
Tiheduse osade selgitamine
Tiheduse mõistmiseks on oluline kõigepealt mõista komponentide füüsikalisi omadusi, mis moodustavad tiheduse. Mass on objektis sisalduv ainehulk. Seda segatakse sageli kaaluga, mis on seotud gravitatsiooni mõju mõõtmisele objekti massile. Skaalal mõõdetud mass tähistab olemasolevate aatomite koguarvu. Maht on ruum, mille objekt või aine võtab. Karbi puhul arvutatakse maht laiusena, korrutatuna sügavuse ja kõrgusega. Ebakorrapäraste objektide puhul muutuvad arvutused keerukamaks.
Tiheduse selgitamine Archimedese abil
Ehkki Archimedese lugu on oma ehtsuses kahtlane, on see meelelahutuslik viis tiheduse tutvustamiseks. Palgati Archimedes, et teha kindlaks, kas kroon oli puhas kuld või hõbedaga segatud kuld. Vanni võtmise ajal märkas Archimedes, et tema kehamass ja maht tõrjusid vett. Ta hüüatas “Eureka!” Ja proovis kasta vette võrdsed massid kulda ja hõbedat. Hõbe tõrjus rohkem vett, kuna see oli vähem tihe. Seejärel läks ta kuninga juurde ja võrdles krooni võra võrdse raskusega puhta kullatükiga. Kroon tõrjus rohkem vett kui puhas kuld ja oli seega pettus.
Tiheduse selgitamine liftiga
Tihedust saab selgitada ka mõttekatsega. Kujutage ette lifti, kus on üks inimene. Lift tõuseb paar korrust üles ja võtab vastu veel kaks inimest. Hoone tippu tõustes satub lifti juurde üha rohkem inimesi, kuni see on viieteistkümne inimesega väga ülerahvastatud. Liftikabiinis olev ruum, selle maht, ei muutu kunagi suuremaks. Iga uue inimese sisenemisel suureneb lifti kogumass ja inimestevaheline ruum muutub väiksemaks ja väiksemaks, nagu näiteks suure tihedusega objekti aatomid. Lifti tihedus muutub suuremaks, kui see tõuseb ja kogub inimesi meie mõttekatsesse.
Tiheduse selgitamine ujuvate objektidega
Tiheduse visuaalne viis on hõljuva objekti uurimine. Jää või korgitükk hõljub klaasis vees. Alustuseks võite paluda oma publikul kaaluda, miks mõned objektid hõljuvad ja muud objektid vajuvad. Vastus on muidugi tihedus. Gravitatsioon tõmbab kõiki esemeid ja tahked objektid, mis on tihedamad kui vedelik, milles nad on suspendeeritud, tõmmatakse selle vedeliku kaudu maapinna poole, st need vajuvad kokku. Ja vastupidi, kui tahke objekti tihedus on väiksem kui vedelik, toetab vedelik seda ja gravitatsioonijõud ei ole piisav, et see vajuks.