densitàOpportuno schermo completo

cliccare quando serve…

1 decimetro cubico di rame pesa 9 Kg

2 decimetri cubici di rame pesano 18 Kg

3 decimetri cubici di rame pesano 27 Kg

Valori numerici approssimati all’intero più vicino

Misurando vari blocchi di rame si trova che aumentando il volume aumenta anche la massa nella stessa proporzionemassa/volume = costante9/1 = 918/2=927/3=9

Che cosa si osserva di caratteristico misurando volume diversidi rame ?come variano volumi e pesi ?resta costante qualche

valore? Rispondi e poi clicca

Pesare volumi diversi di rame

1 decimetro cubico di ferro pesa 8 Kg

2 decimetri cubici di ferro pesano 16 Kg

3 decimetri cubici di ferro pesano 24 Kg

Valori numerici approssimati all’intero più vicino

Misurando vari blocchi di ferro si trova che aumentando il volume aumenta anche la massa nella stessa proporzionemassa/volume = costante8/1 = 816/2=824/3=8

Che cosa si osserva di caratteristico misurando volume diversidi rame ?come variano volumi e pesi ?resta costante qualche

valore? Rispondi e poi clicca

Pesare volumi diversi di ferro

1 decimetro cubico di alluminio pesa 3 Kg

2 decimetri cubici di alluminio pesano 6 Kg

3 decimetri cubici di alluminio pesano 9 Kg

Valori numerici approssimati all’intero più vicino

Misurando vari blocchi di alluminio si trova che aumentando il volume aumenta anche la massa nella stessa proporzionemassa/volume = costante3/1 = 36/2=39/3=3

Che cosa si osserva di caratteristico misurando volume diversidi rame ?come variano volumi e pesi ?resta costante qualche

valore? Rispondi e poi clicca

Pesare volumi diversi di alluminio

Ripetendo le misurazioni con altre sostanze pure(piombo, iodio, acqua, alcol..)si trova sempre la stessa relazionetra massa e volume corrispondentemassa/volume per piombo = 11 massa/volume per iodio = 5 massa/volume per acqua = 1 massa/volume per alcol = 7

Si verifica che per ogni sostanza pura esiste una relazionetra la sua massa e il suo volume caratteristica, specifica, chepermette di distinguere tra loro le varie sostanze,consultando una tabella creata riportando i valori della massa misurata considerando sempre lo stesso volume (es.1 decimetro cubico) :tale rapporto costante si definisce densità assoluta(o pesospecifico assoluto):rappresenta la massa(o peso) dell’unità di volume(es.cc..dc..mc ) :Kg/decimentro cubico

Rame 9 kg/dcferro 8 kg/dcalluminio 3 kg/dcacqua 1 kg/dc

5.5 dc e 49.5 Kg > Dcu=49,5 / 5.5 = 9 kg/dc

Misurando il volume di un blocco qualsiasi di ramee pesandolo

si trova che sempre il rapporto tramassa e volume risulta caratteristico : 9 kg/dc

Volume non misurabile , massa misurabile:calcolo del volume con la formula

Volume = massa / densità….volume=24 kg / 9 kg/dc =2.6 dc

Applicazione:calcolo di volume misurando la massa

densità = 9 kg/dcQuanto pesano ? Rispondi e poi clicca

4.5 dc di rameMassa = Volume*densità

Massa = 4.5 dc * 9 kg/dc=40.5 kg

rame

ferro

Due blocchi di diverso volumerame piccolo 3, ferro più grande 5quale pesa di più ?Rispondi e poi clicca

Bisogna applicare la formulamassa = volume*densità

Rame = 3 dc * 9 kg/dc = 27 Kg

Ferro = 5 dc * 8 kg/dc = 40 Kg

Il ferro pesa più del rame

Drame = 9 kg/dcDferro = 8 kg/dc

Si hanno 90 kg di sferette di rame (Drame = 9 kg/dc)il contenitore per trasporto ha un volume di 7 dc :sarà

sufficiente ?Rispondi e poi clicca

Il volume del rame si calcola con formula Volume = massa/densitàvolume = 90 kg / 9 kg/dc = 10 dc

Quindi non bastano 7 dc per contenerlo

7 dc90 kg

?

Portata massima di un furgone = 2000 Kgpuò trasportare 1 metro cubo di sferette di rame (Drame =9 kg/dc) ?

Rispondi e poi clicca

Portata 2000 KgVolume = 1000 dc

?

Bisogna trovare la massa del rame con formula massa=volume*densitàmassa = 1000 dc * 9 kg/dc = 9000 kg : quindi non può essere trasportata

Verifica purezza del metallo che costituisce un oggetto:es.statuetta di rame

si deve misurare la densità della statuetta : se è di rame dovrà risultare9 kg/dc…altrimenti sarà una falsificazione

Misurare il volume della statuetta, pesarla, calcolare il rapportomassa/volume :deve offrire la densità specifica del rame 9 kg / dc

Contenitore con acqua , volume noto = 10 dc

Massa= 18 Kg

Volume con statuetta introdotta = 12 dc >> volume statuetta = 2 dc

Densità = 18Kg / 2 dc = 9 kg/dcè tutta di rame10

12

Perché il ghiaccio galleggia sull’acqua ?Perché una barca , costruita con ferro e altri metalli, galleggia sull’acqua?Perché l’olio, la benzina, galleggiano sull’acqua ?Perché una sfera di rame compatta sprofonda nell’acqua mentre una sferapiù grande,cava,della stessa massa,galleggia?Perché una bottiglia vuota,tappata,galleggia?Perché un corpo può galleggiare, sprofondare,fermarsi in posizioneintermedia nell’acqua ?

1 dc di acqua 1.1 dc di ghiaccio

1 kg

1 dc di acqua se diventa ghiaccio aumenta il suo volume mantenendo costante la sua massa:

La densità del ghiaccio diminuiscerispetto a quella dell’acqua , come si

ricava dalla formuladensità = massa/volume

densità = 1 kg /1.1 dc =0.90 kg/dc

Se il blocco di ghiaccio viene immersoin acqua,riceve una spinta verticale verso

l’alto pari al peso del volume di acquaspostata:

essendo il peso da equilibrare 1 Kgservirà spostare un dc di acqua:

quindi non tutto il blocco di ghiacciosprofonderà ma solo una parte

pesi e volumi di ghiacciouguali producono un

diversosprofondamento nell’acquaper raggiungere equilibrio

sprofonderà di piùil blocco con base

più piccola

Due blocchi di ghiacciocon uguale massa evolume, ma diversa

formaQuale blocco di

ghiacciosprofonderà di più ?Rispondi e poi clicca

Acqua Da=1 kg/dcLegno Dl=0.5 Kg/dc

Volume = 2 dc

Massa = 1 kg

Il corpo immerso nel’acquariceve una spinta verticaleverso l’alto,pari al peso delvolume di liquido spostato:

questa forza deve poterequilibrare il peso del corpo

Essendo il peso del corpo = 1 kgdovrà spostare un volume di acquache pesi 1 Kg: cioè 1 dc:quindi solo

una parte del legno (1 dc) sarà immersa

Acqua Da=1 kg/dcFerro Dfe=8 Kg/dc

Volume = 2 dc

Massa = 16 kg

Il corpo immerso nel’acquariceve una spinta verticaleverso l’alto,pari al peso delvolume di liquido spostato:

questa forza deve poterequilibrare il peso del corpo

Essendo il peso del corpo = 16 kgdovrà spostare un volume di acqua

che pesi 16 Kg: cioè 16 dcmolto superiore al volumeeffettivamente posseduto

quindi sprofonda

Acqua Da=1 kg/dcFerro Dfe=8 Kg/dc

Volume = 200 dc

Massa = 16 kg

Il corpo immerso nel’acquariceve una spinta verticaleverso l’alto,pari al peso delvolume di liquido spostato:

questa forza deve poterequilibrare il peso del corpo

Essendo il peso del corpo = 16 kgdovrà spostare un volume di acqua

che pesi 16 Kg: cioè 16 dcquindi solo una parte del corpo

(barchetta) sprofonderà

Barchetta di ferro

Il corpo si comporta come se avesseuna densità minore del ferro:16 Kg /200 dc =0.08 K/dc !!!

Masse delle due sfere di rame uguali(es. 18 Kg) volumi molto diversi una compatta 2 dc e altra cava 40 dc

Densità sfera compatta= 18/2 = 9 Kg/dcDensità sfera cava = 18/40 = 0.45 Kg/dc

La sfera compatta dovrebbespostare 18 dc di acqua per creareuna forza pari al suo peso e quindinon sprofondare;ma può spostare solo 2 dc

anche la sfera cava deve spostare18 dc di acqua per equilibrare il suo peso:lo può fare sprofondandosolo parzialmente

18+2 dc

Acqua 1 kg/dc

Benzina 0.6 kg/dc

Olio 0.9 kg/dc

Olio 0.9 kg/dc

Olio e benzina essendo meno densi dell’acqua non possono sprofondarvi se non in minima parte:

quel tanto che basta a spostare un volume di acqua che abbia il peso del liquido da sostenere

La benzina galleggia sull’olio perche risulta meno densa dell’olio

Vetro con densità 2,5 Kg/dcBottiglia di vetro vuota,con tappo

Peso bottiglia = 1Kg

Volume bottiglia = 2 dc

Densità = 1 Kg/2 dc = 0.5 Kg/dc

Bottiglia immersa in acqua devespostare 1 dc di acqua per ottenerespinta di 1 Kg per essere inequilibrio:quindi per metà galleggia

Perché la bottiglia vuota,chiusa,galleggia ?Rispondi e poi clicca

Perché l’acqua quando congela può rompere il contenitore:es.bottiglia ?

Acqualiquida

ghiaccio

se il ghiaccio si forma entro un contenitore la pressione del ghiaccioche si forma aumentando il volume produce una pressione sulle

pareti del contenitore e queste possono cedere

L’acqua aumenta di volume quando diventa ghiaccio

Perché qualche volta durante inverni particolarmente freddi alcuni tipi di piante (es.viti) possono “scoppiare “ ?

Rispondi e poi clicca

Se la temperatura si abbassa moltosotto lo zero, la linfa (acqua più

sostanze varie in soluzione) che scorreentro i vasi che percorrono il corpo

della pianta può congelare e quindi lapressione dovuta all’aumento di

volume può far “ scoppiare” la pianta

Tronco che scoppia

Perché qualche volta durante inverni particolarmente freddi alcuni tipi di piante (es.viti) possono “scoppiare “ e altre piante invece resistono?

Rispondi e poi clicca

Le piante che possonoconcentrare la proprialinfa rendono piùdifficile il congelamentoche avviene a temperaturetanto più basse quantopiù risulta elevata laconcentrazione:un modoper ottenere lo scopo èquello di ridurre l’assorbimento di acquamediante le radici :questoviene ottenuto riducendo laemissione mediante lefoglie lasciate caderein autunno

Tronco che scoppia

Linfa diluita grazie ad assorbimento radicale elevato ed emissione mediante le foglie

Lasciando cadere le foglie la pianta riduce laemissione di acqua e ed anche il suo

assorbimentomediante le radici:la linfa si concentra:rende più

difficile il congelamento

Perché a certe latitudini o altitudini si osserva una notevole differenza dipiante che possono essere presenti ? Rispondi e poi clicca

Escursione termica tra -30°C e 10°C

Escursione termica tra -5°C e 40°C

Ipotesi tra altre:forse perché nella zona A la elevataescursione termica permette solo la presenza dipiante che possono concentrare la loro linfa equindi ostacolare il congelamento e la morte

Zona A

Zona B

Nella zona B possono vivere le piante che non corrono

pericolo in genere di scoppiare per congelamento:le altre (della zona A)

potrebbero essere presenti,ma forse la concorrenza le

seleziona vantaggio delle altre

Si verifica facilmente che quando certi corpi (come palle di gomma, bottiglie

vuote e tappate, pezzi di legno ecc.) vengono immersi nell’acqua,non riescono a sprofondare del tutto, ma

restano più o meno galleggianti con unaloro parte sopra la superficie dell’acqua stessa:se si applica

una forza (si spingono verso il basso), si nota unala comparsa di una certa resistenza e quando si cessanella applicazione, il corpo ritorna verso la superficie

come se fosse spinto da una forza applicatagli verticalmentedal basso verso l’alto:come mai ?

aria acqua Acqua salata

Dinamometri a molla

Osservazione: un corpoimmerso in un liquido

sembra diminuire di pesocome indicato dalla

molla del dinamometroe tale diminuzionea parità di corpo

varia con la naturadel liquido(densità)

maggiore diminuzione con liquidi a

maggiore densità

Cilindro vuotoCilindro compattp Cilindro compatto entro vuoto

bilancia

Masse equilibranti

Esperimento1:appendere due cilindrial piatto della bilancia e aggiungere masse su altro piatto per ottenere

equilibrio

Cilindro vuotoCilindro compattp Cilindro compatto entro vuoto

bilancia

Immergere cilindrocompatto in acqua:

si manifesta rottura diequilibrio come se i due

cilindretti pesassero meno:per effetto forse di una nuova

forza che si oppone al loropeso spingendoli verso l’alto:

verifica e misura di taleforza

bilancia

Riempire con acqua cilindro vuoto:si riottiene equilibrio:il peso dell’acquaaggiunta (con volume uguale al cilindro compatto immerso) permette di

equilibrare la spinta verso l’alto prodotta sul cilindro da liquido nel qualeè stato immerso

Conclusione:principio di Archimedeun corpo immerso in un liquido riceve una

spinta verticale verso l’alto pari al pesodel liquido spostato

Conseguenze del principio di Archimede:

Se un corpo possiede una densità maggiore del liquido nel quale vieneimmerso sprofonderà in esso solo se non potrà spostare almeno un

volume del liquido con massa pari a quella del corpo immerso;se invece possiede una densità minore di quella del liquido nel quale

viene immerso,potrà parzialmente galleggiare sullo stesso:sprofonderàsolo quella parte necessaria per spostare un volume del liquido pari

al peso totale del corpo immersoMasse uguali

Densità = 1 kg/dc

90.5

0.8

Pesci -sottomarino

Un sottomarino può modificare la sua massa (restando costante il suo volume)

introducendo acqua o espellendola e così modificare la sua densità rispetto

a quella costante dell’acqua:potrà così sprofondare o risalire o fermarsi

a quote intermedie (nei pesci esiste una vescica natatoria che raggiunge lo

scopo di variare la massa introducendo o espellendo aria)

18 KG

Ricordando che 1 dc di acqua pesa 1 Kg ( a 4°C) si può stabilire unrapporto tra il peso di un corpo e quello di un uguale volume di acqua:siottiene una grandezza definita densità relativa del corpo rispettoall’acqua: Da = Ma/V Db = Mb/V si ha Mb / Ma = Db / Da = Drcioè densità relativa = rapporto tra masse del corpo e massa di unuguale volume di acqua

acqua rame

2 Kg

Volumi uguali=2 dc

18 Kg / 2 Kg = 9

Esempi di misurazione della densità assoluta o specifica

V=3 dcM= 27 Kg

D=M/V = 27 Kg / 3 dc = 9 Kg/dc

Se sono noti massa e volume

Se massa nota e volume ignoto

Massa 36 gr nell’aria Massa 32 gr nell’acqua Massa 4 gr aggiunti

Pesare corpo in aria M1 – immergere in acquarottura equilibrio per spinta ricevuta-aggiungeremassa per riequilibrare (4g)Mx=Massa di equal volume di acqua spostata:quindi D= M1 / Mx=36g/4g=9

Densità specifica relativa per liquidi

Equilibrare ampolla zavorrata ,in ariaimmergere ampolla in liquido x :equilibrare la spinta con pesetti Mximmergere ampolla in acqua :equilibrare la spinta con pesetti MaMx e Ma sono i pesi di volumi uguali di liquido x e di acqua :quindiMx / Ma = densità relativa del liquido

Mx Ma

Misure di densità con densimetro

Liquido con densità nota variabile :taratura strumento

Densità crescente > spinta crescente

Liquido da esaminare

Immergere ampolla zavorrata in soluzioni note con densità crescente:segnare su scala graduata livelli raggiunti in funzione della spintae densità variabili:taratura strumento

Immergere strumento in liquido da analizzare :leggere su scala la densità

Fine descrizione