Come si gioca a Il detective della densità
- Scegli un oggetto e leggi la sua massa, la sua densità e le letture del cilindro sulla scheda.
- Usa ρ = m ÷ V. Sott'acqua un oggetto sposta il suo stesso volume, quindi V = V₁ − V₀, e 1 mL = 1 cm³.
- Scrivi la tua previsione e premi Immergi. L'oggetto entra in modo uniforme e l'acqua sale.
- Guarda la linea arancione: mostra la tua previsione accanto a ciò che fa davvero l'acqua.
Che cos'è la densità?
La densità dice quanta massa è racchiusa in ogni centimetro cubo: ρ = m ÷ V. Quella dell'acqua è circa 1 g/cm³, quindi 1 mL d'acqua ha una massa di circa 1 g; quella dell'alluminio è 2,7 g/cm³ e quella dell'oro 19,3 g/cm³. La massa si misura facilmente con una bilancia, ma il volume di una forma irregolare, come una corona o un sasso, è difficile da calcolare. Il trucco di Archimede: immergila in acqua e leggi di quanto sale il livello. Un oggetto sott'acqua sposta esattamente il suo volume, e 1 mL = 1 cm³. Dividi la massa per quel volume e ottieni la densità, che identifica il materiale: una corona 'd'oro' con una densità di 16 g/cm³ è stata mescolata con un metallo più leggero. La densità decide anche che cosa galleggia. Un oggetto affonda in un liquido meno denso di lui e galleggia su uno più denso: per questo l'olio sta sopra l'acqua e il miele affonda sotto.
Un modello di apprendimento mirato
Ogni oggetto è appeso a un filo e viene calato in modo uniforme per 2 s, da poco sopra l'acqua fino al punto in cui si ferma. La sezione A del cilindro è la stessa a ogni altezza, quindi spostare ΔV mL alza il livello di ΔV ÷ A cm. Gli oggetti sono pieni e non assorbono acqua; il blocco, la corona, il sasso e il lingotto affondano fino al fondo e finiscono completamente sott'acqua, quindi ciascuno sposta il suo volume. Nella colonna gli strati non si mescolano e la perlina è abbastanza piccola da trascurarne il volume; si ferma sopra il primo strato più denso di lei. Le altezze sono in scala. Una previsione è giusta entro il 2%. Si svolge in tempo reale.