Så spelar du Densitetsdetektiven
- Välj ett föremål och läs av dess massa, dess densitet och mätglasets avläsningar på kortet.
- Använd ρ = m ÷ V. Under vatten tränger ett föremål undan sin egen volym, så V = V₁ − V₀, och 1 mL = 1 cm³.
- Skriv din förutsägelse och tryck på Sänk. Föremålet sänks jämnt ner och vattnet stiger.
- Följ den orange linjen: den visar din förutsägelse bredvid det vattnet verkligen gör.
Vad är densitet?
Densiteten säger hur mycket massa som ryms i varje kubikcentimeter: ρ = m ÷ V. Vattnets är ungefär 1 g/cm³, så 1 mL vatten har massan ungefär 1 g; aluminiums är 2,7 g/cm³ och guldets 19,3 g/cm³. Massan är lätt att mäta på en våg, men volymen av en oregelbunden form, som en krona eller en sten, är svår att räkna ut. Arkimedes knep: sänk ner den i vatten och läs av hur mycket nivån stiger. Ett föremål under vatten tränger undan exakt sin egen volym, och 1 mL = 1 cm³. Dividera massan med den volymen så har du densiteten, som avslöjar materialet: en krona av ”guld” med densiteten 16 g/cm³ har blandats med en lättare metall. Densiteten avgör också vad som flyter. Ett föremål sjunker genom en vätska med lägre densitet än sig själv och flyter på en med högre, och därför ligger olja ovanpå vatten medan honung sjunker under det.
En avgränsad inlärningsmodell
Varje föremål hänger i en tråd och sänks jämnt ner under 2 s, från strax ovanför vattnet till där det stannar. Mätglasets tvärsnittsarea A är densamma hela vägen upp, så att tränga undan ΔV mL höjer nivån med ΔV ÷ A cm. Föremålen är massiva och suger inte upp vatten; klossen, kronan, stenen och tackan sjunker till botten och hamnar helt under vatten, så var och en tränger undan sin egen volym. I pelaren blandas inte skikten, och pärlan är så liten att dess egen volym försummas; den vilar ovanpå det första skikt som har högre densitet än den själv. Höjderna är i skala. En förutsägelse är rätt inom 2 %. Spelas i realtid.