“Materiyanın sıxlığı” mövzusunda fizikadan açıq dərs. Materialın sıxlığı necə ölçülür? Müxtəlif materialların sıxlığı Niyə sıxlıq mövzusunu öyrənmək lazımdır

Bir çox sənaye sahələrində, eləcə də tikinti və kənd təsərrüfatında “material sıxlığı” anlayışından istifadə olunur. Bu, bir maddənin kütləsinin tutduğu həcmə nisbəti olan hesablanmış dəyərdir. Belə bir parametri bilməklə, məsələn, beton üçün inşaatçılar müxtəlif dəmir-beton konstruksiyaları tökərkən onun lazımi miqdarını hesablaya bilərlər: tikinti blokları, tavanlar, monolit divarlar, sütunlar, qoruyucu sarkofaqlar, hovuzlar, şlüzlər və digər obyektlər.

Sıxlığı necə təyin etmək olar

Qeyd etmək vacibdir ki, tikinti materiallarının sıxlığını təyin edərkən, bu dəyərlərin verildiyi xüsusi istinad cədvəllərindən istifadə edə bilərsiniz. müxtəlif maddələr. Hesablama üsulları və alqoritmlər də işlənib hazırlanmışdır ki, bu cür məlumatları praktikada istinad materiallarına çıxış olmadıqda əldə etməyə imkan verir.

Sıxlıq aşağıdakılardan müəyyən edilir:

• hidrometr cihazı olan maye cisimlər (məsələn, avtomobil akkumulyatorunun elektrolitinin parametrlərinin ölçülməsinin tanınmış prosesi);
• kütlə və həcm haqqında məlum ilkin məlumatları olan bir düsturdan istifadə edərək bərk və maye maddələr.

Bütün müstəqil hesablamalar, əlbəttə ki, qeyri-dəqiqliklərə malik olacaq, çünki bədənin nizamsız bir forması varsa, həcmi etibarlı şəkildə müəyyən etmək çətindir.

Sıxlıq Ölçmələrində Qeyri-müəyyənliklər

• Səhv sistematikdir. Eyni parametrin bir neçə ölçülməsi prosesində daim görünür və ya müəyyən qanuna görə dəyişə bilər. Bu, alət şkalasının səhvi, cihazın aşağı həssaslığı və ya hesablama düsturlarının dəqiqlik dərəcəsi ilə əlaqələndirilir. Beləliklə, məsələn, çəkilərdən istifadə edərək bədən çəkisini təyin etməklə və üzmə qabiliyyətinin təsirini nəzərə almamaqla, məlumatlar təxminidir.
• Səhv təsadüfidir. O, daxil olan səbəblərdən yaranır və müəyyən edilən məlumatların etibarlılığına fərqli təsir göstərir. Temperatur dəyişikliyi mühit, atmosfer təzyiqi, otaq vibrasiyası, görünməz radiasiya və hava vibrasiyası - bütün bunlar ölçmələrdə əks olunur. Belə təsirdən qaçmaq tamamilə mümkün deyil.

• Dəyərlərin yuvarlaqlaşdırılmasında xəta. Düsturların hesablanmasında aralıq məlumatları əldə edərkən, nömrələr çox vaxt onluq nöqtədən sonra çox əhəmiyyətli rəqəmlərə malikdir. Bu simvolların sayını məhdudlaşdırmaq ehtiyacı bir səhvin görünüşünü nəzərdə tutur. Bu qeyri-dəqiqliyi, aralıq hesablamalarda son nəticənin tələb etdiyindən bir neçə böyüklük sırası buraxmaqla qismən azaltmaq olar.
• Səhlənkarlıq səhvləri (qaçır) səhv hesablamalar, ölçmə hədlərinin və ya bütövlükdə cihazın düzgün daxil edilməməsi, nəzarət qeydlərinin oxunmaması səbəbindən yaranır. Bu şəkildə əldə edilən məlumatlar oxşar hesablamalardan kəskin şəkildə fərqlənə bilər. Buna görə də onlar silinməli və yenidən iş görülməlidir.

Həqiqi Sıxlıq Ölçüsü

Tikinti materialının sıxlığını nəzərə alaraq, onun əsl göstəricisini nəzərə almaq lazımdır. Yəni, vahid həcmli maddənin strukturunda qabıqlar, boşluqlar və xarici daxilolmalar olmadıqda. Praktikada, məsələn, beton bir qəlibə töküldükdə mütləq vahidlik yoxdur. Materialın sıxlığından birbaşa asılı olan həqiqi gücünü müəyyən etmək üçün aşağıdakı əməliyyatlar aparılır:

• Quruluş toz vəziyyətinə qədər üyüdülməyə məruz qalır. Bu mərhələdə məsamələrdən qurtulun.
• 100 dərəcədən yuxarı bir temperaturda qurudun, qalan nəm nümunədən çıxarılır.
• Otaq temperaturuna qədər soyudun və torunun ölçüsü 0,20 x 0,20 mm olan incə ələkdən keçirin, tozun vahidliyini verin.
• Alınan nümunə yüksək dəqiqlikli elektron tərəzidə çəkilir. Həcmi maye konstruksiyaya daldırma və yerdəyişmiş mayenin ölçülməsi (piknometrik analiz) ilə həcmli sayğacda hesablanır.

Hesablama düsturla aparılır:

burada m nümunənin g-də kütləsidir;

V - həcmin sm 3-də qiymətidir.

Sıxlığın kq/m 3-də ölçülməsi tez-tez tətbiq olunur.

Orta material sıxlığı

Tikinti materiallarının nəm, müsbət və mənfi temperatur, mexaniki yüklərin təsiri altında real iş şəraitində necə davrandığını müəyyən etmək üçün istifadə etməlisiniz. orta sıxlıq. Materialların fiziki vəziyyətini xarakterizə edir.

Əgər həqiqi sıxlıq sabit bir dəyərdirsə və yalnız asılıdır kimyəvi birləşmə və strukturlar kristal qəfəs maddə, orta sıxlıq strukturun məsaməliliyi ilə müəyyən edilir. Bu, homojen vəziyyətdə olan material kütləsinin təbii şəraitdə tutduğu yerin həcminə nisbətidir.

Orta sıxlıq mühəndisə elementlərin tikintisində istifadə olunan mexaniki güc, nəm udma dərəcəsi, istilik keçiriciliyi və digər vacib amillər haqqında fikir verir.

Kütləvi sıxlıq anlayışı

Toplu tikinti materiallarının (qum, çınqıl, genişlənmiş gil və s.) təhlili üçün təqdim olunur. Göstərici bina qarışığının müəyyən komponentlərinin səmərəli istifadəsini hesablamaq üçün vacibdir. Bir maddənin kütləsinin boş bir quruluş vəziyyətində tutduğu həcmə nisbətini göstərir.

Məsələn, dənəvər material və orta taxıl sıxlığı məlumdursa, boşluq parametrini təyin etmək asandır. Beton istehsalında quru maddənin məsaməliliyi daha az olan bir doldurucudan (çınqıl, çınqıl, qum) istifadə etmək daha məqsədəuyğundur, çünki onu doldurmaq üçün əsas sement materialı istifadə ediləcək və bu da maya dəyərini artıracaqdır. .

Bəzi materialların sıxlıq dəyərləri

Bəzi cədvəllərin hesablanmış məlumatlarını götürsək, onda onlarda:

• kalsium, silisium və alüminium oksidləri olan materiallar m 3 üçün 2400 ilə 3100 kq arasında dəyişir.
• Sellüloza əsaslı ağac növləri - m 3 üçün 1550 kq.
• Üzvi maddələr (karbon, oksigen, hidrogen) - m 3 üçün 800-1400 kq.
• Metallar: polad - 7850, alüminium - 2700, qurğuşun - m 3 üçün 11300 kq.

At müasir texnologiyalar binaların tikintisi, material sıxlığı göstəricisi yükdaşıyan strukturların möhkəmliyi baxımından vacibdir. Bütün istilik izolyasiya edən və nəmə davamlı funksiyalar qapalı gözenekli quruluşa malik aşağı sıxlıqlı materiallar tərəfindən yerinə yetirilir.

Dərsin məqsədi:

• tələbələrin sıxlıq haqqında biliklərini möhkəmləndirmək
• cismin kütləsini və həcmini onun sıxlığı ilə necə təyin edəcəyini göstərin
• hesablama məsələlərini həll edin

Dərsin strukturu:

1. Org. an
2. Materialın təkrarlanması
3. Yeni materialın öyrənilməsi
4. Materialın bərkidilməsi
5. Ev tapşırığı

1. Org. an
2. Materialın təkrarlanması

Dərs təqdimatdan istifadə edir (Əlavə 1)

• Bütün cisimlər eyni həcmə, eyni kütləyə malikdirmi? (slayd 2)
• niyə?
• Eyni kütləyə malik olan bütün cisimlərin həcmi eynidirmi? (slayd 2)
• niyə?
• nədən asılıdır?
• Maddənin sıxlığı nədir? (slayd 3)
• Sıxlıq bədənin kütləsinin həcminə nisbətinə bərabər olan fiziki kəmiyyətdir.
• sıxlıq düsturunu yazın. (slayd 4)

• SI-də sıxlığın adını alın (slayd 4)

Bu gün dərsdə cisimlərin kütləsini və həcmini sıxlığa görə hesablayacağıq, dərsin mövzusunu dəftərə yazacağıq.

Dərsin mövzusu: maddənin sıxlığı ilə cismin kütləsinin və həcminin təyini. (slayd 8)

Sıxlığın hesablanması düsturunu dəftərə yazın

cismin sıxlığını və həcmini bilsək cismin kütləsi nəyə bərabər olar?, onu kim yazacaq?

- kütləni sıxlığı və həcmi ilə hesablamaq üçün sıxlığı həcminə vurmaq lazımdır. (slayd 9)

1 nömrəli - hər kəs problemi özü üçün həll edir

Yoxlayırıq:
Bir tapşırıq
Cavab: m=2825q. (slayd 12)

Diqqət! Maddənin kütləsini və sıxlığını bilsək, bədənin həcmi nə qədər olacaq?

; - cismin həcmini onun sıxlığına görə hesablamaq üçün cismin kütləsini onun sıxlığına bölmək lazımdır. (slayd 13)

Problem lövhədə həll edilir və nümunə həlli olaraq qalır.

2 nömrəli - hər kəs problemi özü üçün həll edir

1. Dəzgahın polad hissəsinin kütləsi 7890 qr.Poladın sıxlığı 7,8 olarsa onun həcmini təyin edin.(3 nömrəli əlavə)

Yoxlayırıq:
Bir tapşırıq
Cavab: V \u003d 1023.077 sm 3 (slayd 16)

• Ev tapşırığı §22 məs. № 8 (slayd 17)
• Açıq tapşırıq 3 (slayd 18)

3 nömrəli - hər kəs özü üçün problemləri həll edir

Tapşırıq hesabatı forması No 3 (slayd 19)– terminin soyadla doldurulmasının vacibliyinə diqqət yetirin

Tələbənin soyadı, adı ______________________________________________________

hesablanmış fiziki kəmiyyəti onun ölçü vahidləri ilə müvafiq xanalara doldurun (slayd 19)

Tamamlanma tarixi_____________________________________

• Stolun üstündəki hər kəsin belə bir forması var, yalnız ədədi dəyərlər yazdığınız müvafiq xanaları doldurursunuz.
• Excel-i bağlayın. Dəyişikliyi sənəddə qeyd edin. (slayd 21)

Dərs tamamlandı, təşəkkürlər! (slayd 22)

İstifadə olunmuş Kitablar:

1. Fizika dərsliyi 7, müəllif - A.V. Perışkin - Moskva - "Maarifçilik"
2. Metodik materiallar 7, - L.A. Kirik - Moskva - "İLEKSA"
3. Çoxsəviyyəli müstəqil və nəzarət işi 7, - L.A. Kirik - Moskva - "İLEKSA"
4. Fizikadan problemlər toplusu - V.I.Lukaşik - Moskva - "Maarifçilik"

Ətrafımızdakı cisimlər müxtəlif maddələrdən ibarətdir: dəmir, taxta, rezin və s. Hər hansı bir cismin kütləsi təkcə onun ölçüsündən deyil, həm də tərkibindən asılı olan maddədən asılıdır. Müxtəlif maddələrdən ibarət eyni həcmli cisimlər müxtəlif kütlələrə malikdir. Məsələn, müxtəlif maddələrdən ibarət iki silindr - alüminium və qurğuşun ağırlığında, alüminiumun kütləsinin qurğuşun silindrinin kütləsindən az olduğunu görəcəyik.

Eyni zamanda, kütlələri eyni olan, müxtəlif maddələrdən ibarət olan cisimlər müxtəlif həcmlərə malikdir. Beləliklə, kütləsi 1 t olan bir dəmir çubuq 0,13 m 3, kütləsi 1 t olan buz isə 1,1 m 3 həcmə malikdir. Buzun həcmi dəmir çubuğunun həcmindən demək olar ki, 9 dəfə böyükdür. Yəni müxtəlif maddələr müxtəlif sıxlığa malik ola bilər.

Buradan belə nəticə çıxır ki, eyni həcmli, müxtəlif maddələrdən ibarət olan cisimlər müxtəlif kütlələrə malikdir.

Sıxlıq müəyyən bir həcmdə alınan maddənin kütləsinin nə qədər olduğunu göstərir. Yəni cismin kütləsi və həcmi məlumdursa, sıxlığı müəyyən etmək olar. Maddənin sıxlığını tapmaq üçün cismin kütləsini onun həcminə bölmək lazımdır.

Bərk, maye və qaz hallarında eyni maddənin sıxlığı fərqlidir.

Bəzilərinin sıxlığı bərk maddələr, mayelər və qazlar cədvəllərdə verilmişdir.

Bəzi bərk maddələrin sıxlıqları (normal atm. təzyiqdə, t = 20 ° C).

Bəzi mayelərin sıxlıqları (norma. atm. təzyiqdə t =20 ° C).

-dan cavab qızarmaq[yeni başlayan]
Maddənin sıxlığı: düstur, hesablama.
Ətrafımızdakı hər şey müxtəlif maddələrdən ibarətdir. Gəmilər və hamamlar ağacdan, ütülər və qatlanan çarpayılar dəmirdən, təkərlər üzərində təkərlər, karandaşlar üzərində pozanlar rezindən hazırlanır. VƏ müxtəlif əşyalar müxtəlif çəkilərə sahib olmaq - hər birimiz asanlıqla bazardan şirəli yetişmiş qovun gətirəcəyik, ancaq eyni ölçülü çəki üzərində tərləməli olacaqsınız.
Hər kəs məşhur lətifəni xatırlayır: “Daha çətin nədir? Bir kiloqram dırnaq, yoxsa bir kiloqram tük? Artıq bu uşaq hiyləsinə düşməyəcəyik, bilirik ki, hər ikisinin çəkisi eyni olacaq, lakin həcmi əhəmiyyətli dərəcədə fərqli olacaq. Bəs niyə bu baş verir? Niyə fərqli cisimlərin və maddələrin eyni ölçü üçün fərqli çəkiləri var? Və ya əksinə, müxtəlif ölçülər üçün eyni çəki? Aydındır ki, maddələri bir-birindən bu qədər fərqli edən bəzi xüsusiyyətlər var. Fizikada bu xüsusiyyət maddənin sıxlığı adlanır və yeddinci sinifdə verilir.
Maddənin sıxlığı: tərif və düstur
Maddənin sıxlığının tərifi belədir: sıxlıq vahid həcmdə, məsələn, bir kubmetrdə maddənin kütləsinin nəyə bərabər olduğunu göstərir. Beləliklə, suyun sıxlığı 1000 kq / m3, buz isə 900 kq / m3 təşkil edir, buna görə buz daha yüngüldür və qışda su obyektlərinin üstündə yerləşir. Yəni maddənin sıxlığını bizə göstərən şey bu məsələ? Buzun sıxlığının 900 kq/m3 olması o deməkdir ki, tərəfləri 1 metr olan buz kubunun çəkisi 900 kq-dır. Və bir maddənin sıxlığını təyin etmək üçün düstur belədir: sıxlıq \u003d kütlə / həcm. Bu ifadəyə daxil olan kəmiyyətlər aşağıdakı kimi işarələnir: kütlə - m, bədən həcmi -V, sıxlıq isə hərflə işarələnir? (Yunan hərfi "ro"). Və formula aşağıdakı kimi yazıla bilər:
?=m/V
Maddənin sıxlığını necə tapmaq olar
Maddənin sıxlığını necə tapmaq və ya hesablamaq olar? Bunu etmək üçün bədənin həcmini və bədən çəkisini bilmək lazımdır. Yəni, biz maddəni ölçürük, çəkin və sonra sadəcə olaraq alınan məlumatları düsturla əvəz edirik və bizə lazım olan dəyəri tapırıq. Və maddənin sıxlığının necə ölçüldüyü düsturdan aydın olur. Bir kubmetr üçün kiloqramla ölçülür. Bəzən kub santimetr üçün qram kimi belə bir dəyərdən də istifadə edirlər. Bir dəyəri digərinə çevirmək çox sadədir. 1 g = 0,001 kq, və 1 sm3 = 0,000001 m3. Müvafiq olaraq, 1 g / (sm) ^3 \u003d 1000 kq / m ^ 3. Həm də yadda saxlamaq lazımdır ki, bir maddənin sıxlığı müxtəlif birləşmə vəziyyətlərində fərqlidir. Yəni bərk, maye və ya qaz halında. Bərk cisimlərin sıxlığı, əksər hallarda, mayelərin sıxlığından yüksəkdir və qazların sıxlığından çox yüksəkdir. Ola bilsin ki, bizim üçün çox faydalı bir istisna sudur ki, artıq qeyd etdiyimiz kimi, bərk vəziyyətdə maye haldan daha az çəkiyə malikdir. Məhz suyun bu qəribə xüsusiyyətinə görə Yer kürəsində həyatın mümkün olmasıdır. Planetimizdəki həyat, bildiyiniz kimi, okeanlardan yaranmışdır. Əgər su da bütün digər maddələr kimi davransaydı, o zaman dənizlərdə və okeanlarda su donub keçər, buz sudan ağır olduğu üçün dibinə çökər və ərimədən orada uzanardı. Və yalnız ekvatorda kiçik bir su sütununda bir neçə növ bakteriya şəklində həyat mövcud olardı. Beləliklə, mövcud olduğumuz üçün suya təşəkkür edə bilərik.