2 ο Γυμνάσιο Κερατσινίου Εργαστήριο Φυσικής Υπεύθυνος: Μηναΐδης Ι. ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ :.. Β 1 η Εργαστηριακή άσκηση ΤΜΗΜΑ : ΘΕΩΡΙΑ Μάζα (m) είναι η ποσότητα της ύλης που έχει ένα σώμα. Όγκος (V) είναι ο χώρος που καταλαμβάνει ένα σώμα. Πυκνότητα (ρ) του υλικού ενός σώματος ονομάζουμε το πηλίκο της μάζας προς τον όγκο του (ρ = m / V) Πείραμα 1 ο : Μέτρηση μάζας, όγκου και υπολογισμός πυκνότητας υγρού. ΘΕΩΡΙΑ : Για να βρούμε την πυκνότητα ενός υγρού σώματος αρκεί: 1. Να μετρήσουμε τον όγκο του με ένα ογκομετρικό κύλινδρο. 2. Να μετρήσουμε τη μάζα (του όγκου αυτού) με μία ζυγαριά. ( Προσοχή! Στο απόβαρο). 3. Να διαιρέσουμε τη μάζα με τον όγκο, που βρήκαμε από τις παραπάνω μετρήσεις. Πειραματική διαδικασία: Ζυγός ακριβείας Ογκομετρικός κύλινδρος και υδροβολέας Ογκομετρικός κύλινδρος 1. Κάντε τις παρακάτω διεργασίες και συμπληρώστε τις μετρήσεις σας στον ΠΙΝΑΚΑ 1. 2. Ζυγίστε τον ογκομετρικό κύλινδρο και σημειώστε τη μάζα του (απόβαρο) στη στήλη (2α & 2β). 3. Προσθέστε στον κύλινδρο νερό (π.χ. 50ml) και σημειώστε τον όγκο του νερού στη στήλη (1α). 4. Ζυγίστε τον κύλινδρο μαζί με το νερό που περιέχει. Σημειώστε τη μάζα τους στη στήλη (3α). 5. Αδειάστε το νερό από τον κύλινδρο και προσθέστε 50ml οινοπνεύματος. Σημειώστε τον όγκο (3β) 6. Ζυγίστε πάλι τον κύλινδρο μαζί με το οινόπνευμα. Σημειώστε τη μάζα τους στη στήλη (3β) Είδος υγρού ΠΙΝΑΚΑΣ 1 (1) (2) (3) (4) Όγκος υγρού V Μάζα ογκομετρικού κυλίνδρου (απόβαρο) m1 Μάζα ογκομετρικού κυλίνδρου + υγρού (μικτή μάζα) m2 Μάζα υγρού m (= m 2 m 1) ΝΕΡΟ (α) (α) (α) ΟΙΝΟΠΝΕΥΜΑ (β) (β) (β) 7. Υπολογίστε τις πυκνότητες των υγρών με ένα δεκαδικό (από τον τύπο: ρ = m / V). (Βλέπε στήλες 1 και 4) Υγρό : ΝΕΡΟ ΟΙΝΟΠΝΕΥΜΑ Πυκνότητα ρ
Πείραμα 2 ο : Εύρεση βάρους, μάζας, όγκου και υπολογισμός πυκνότητας στερεού. Πειραματική διαδικασία: ΓΥΑΛΙ ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΙ ΚΥΛΙΝΔΡΟΙ ΖΥΓΙΣΗ ΔΥΝΑΜΟΜΕΤΡΟ 1. Ζυγίστε τα στερεά σώματα (π.χ. μέταλλο, γυαλί) στο ζυγό του εργαστηρίου (mσ) 2. Προσθέστε στον ογκομετρικό κύλινδρο νερό (περίπου 40-50ml) και σημειώστε την ένδειξη (VN) που αντιστοιχεί στην ελεύθερη επιφάνειά του (ο μηνίσκος να εφάπτεται της χαραγής του όγκου) ΠΙΝΑΚΑΣ 2 Είδος στερεού ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟΣ ΓΥΑΛΙ Βάρος στερεού σε N Μάζα στερεού σε g (m Σ) Όγκος νερού σε ml (V N) Όγκος νερού + στερεού (V M) Όγκος στερεού (V Σ =V M-V N) 6. Υπολογίστε τις πυκνότητες των στερεών (με βάση τον τύπο: ρ = m / V). στερεό ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΚΥΛΙΝΔΡΟΣ ΓΥΑΛΙ Πυκνότητα 3. Βάλτε το στερεό σώμα (π.χ. μέταλλο) μέσα στο νερό του κυλίνδρου με τέτοιο τρόπο ώστε: (α) να μη χυθεί νερό έξω από τον κύλινδρο και (β) το στερεό σώμα να καλύπτεται πλήρως από το νερό. Σημειώστε τη νέα ένδειξη (VM). Επαναλάβετε τα ίδια για το γυαλί. 4. Συμπληρώστε τις μετρήσεις σας στον παρακάτω πίνακα 2 5. Κρεμάστε το κάθε στερεό στο δυναμόμετρο και σημειώστε το βάρος του 7. Από τον πίνακα 1.3 των πυκνοτήτων του σχολικού σας βιβλίου (σελίδα 17) κάντε μία πιθανή πρόβλεψη για το υλικό του κυλίνδρου: «Ο μεταλλικός κύλινδρος είναι από...» 8. Συγκρίνατε την μάζα, τον όγκο και την πυκνότητα του γυαλιού σας και του οινοπνεύματος με εκείνα των άλλων ομάδων, και απαντήστε στα παρακάτω κυκλώνοντας το σωστό: Εξαρτάται η πυκνότητα ενός σώματος (γυαλιού ή οινοπνεύματος) από τη μάζα του: ΝΑΙ - ΟΧΙ Εξαρτάται η πυκνότητα ενός σώματος (γυαλιού ή οινοπνεύματος) από τον όγκο του: ΝΑΙ - ΟΧΙ Η πυκνότητα ενός σώματος... από τη μάζα του και τον όγκο του Τι χαρακτηρίζει η πυκνότητα ενός σώματος; Οι πυκνότητες των υλικών (νερό οινόπνευμα μέταλλο - γυαλί) που προσδιόρισες είναι ίδιες: ΝΑΙ - ΟΧΙ Άρα το κάθε υλικό έχει την του πυκνότητα.
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΤΜΗΜΑ:. 1. Άνοιξε την ιστοσελίδα: http://phet.colorado.edu/el/simulation/density 2. Κάνε αριστερό κλικ στο «Εκτέλεση τώρα». Στη σελίδα που εμφανίζεται εντόπισε τα υλικά του παρακάτω πίνακα. 3. Παρατήρησε και συμπλήρωσε στον παρακάτω πίνακα για το κάθε υλικό, την πυκνότητά του και το κατάλληλο ρήμα (επιπλέει βυθίζεται) ανάλογα με τη συμπεριφορά του όταν ρίχνεται στο νερό. Για να αλλάξεις υλικό πάτα εκεί που σου δείχνει το κόκκινο βέλος. υλικό ξύλο αλουμίνιο τούβλο πάγος φελιζόλ πυκνότητα συμπεριφορά στο νερό
Συμπέρασμα: Σώματα με πυκνότητα από το νερό (ρνερού=1g/ml) επιπλέουν σε αυτό ενώ σώματα με πυκνότητα.. από εκείνη του νερού βυθίζονται σε αυτό. 2. α) Διάλεξε την επιλογή σωμάτων με την ίδια μάζα. Ρίξε στο νερό τον κίτρινο και τον κόκκινο κύβο. Τι παρατηρείς;.. β) Δικαιολόγησε την παρατήρησή σου:. 3. α) Διάλεξε την επιλογή σωμάτων με τον ίδιο όγκο. Ρίξε στο νερό τον μπλε και τον κόκκινο κύβο. Τι παρατηρείς;.. β) Δικαιολόγησε την παρατήρησή σου:. 4. α) Διάλεξε την επιλογή άγνωστων σωμάτων. 1. Τοποθέτησε τα ένα-ένα στο ζυγό και σημείωσε τη μάζα τους 2. Βύθισε τα ένα-ένα στο νερό και από τη διαφορά του όγκου του υγρού βρες τον όγκο τους. 3. Υπολόγισε την πυκνότητα του καθενός. 4. Γράψε όλα όσα βρήκες στον παρακάτω πίνακα. ΣΩΜΑ ΜΑΖΑ ΟΓΚΟΣ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΥΛΙΚΟ Α Β Γ Δ Ε β) Κάνε κλικ στο «Εμφάνιση πίνακα» και με βάση τις πυκνότητες που βρήκες γράψε το υλικό του κάθε σώματος.
ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΤΜΗΜΑ:.. 1. Διαθέτουμε δύο χάλκινα σφαιρίδια Α και Β. Αν το σφαιρίδιο Α έχει μεγαλύτερη μάζα από το σφαιρίδιο Β (ma > mb), τότε ποιο από τα δύο σφαιρίδια έχει μεγαλύτερο όγκο; 2. Ένα σιδερένιο σφαιρίδιο Α έχει την ίδια μάζα με ένα αλουμινένιο σφαιρίδιο Β (ma = mb). Ποιο από τα δύο σφαιρίδια έχει μεγαλύτερο όγκο; Δίνονται οι πυκνότητες του σιδήρου ρσ=7,8g/ml και του αλουμινίου ρα=2,7g/ml. 3. Ένα χάλκινο σφαιρίδιο Α έχει τον ίδιο όγκο με ένα αλουμινένιο σφαιρίδιο Β (VA = VB). Ποιο από τα δύο σφαιρίδια έχει μεγαλύτερη μάζα; Δίνονται οι πυκνότητες του χαλκού ρχ=8,9g/ml και του αλουμινίου ρα=2,7g/ml. 4. Διαθέτουμε 3 υγρά (A, B, Γ) που δεν αναμιγνύονται: νερό (ρ=1g/ml), 1 υδράργυρο (ρ=13,6g/ml), λάδι (ρ=0,8g/ml). Επίσης 4 στερεά σφαιρίδια Α (1, 2, 3, 4) από: ξύλο (ρ=0,9g/ml), χαλκό (ρ=8,9g/ml), χρυσό(ρ=19,3g/ml), 2 φελλό (ρ=0,3g/ml). Τα ρίχνουμε όλα σε ένα δοχείο. Να σημειώσετε τη 2 Β θέση που θα πάρει το κάθε σώμα μέσα στο δοχείο. 3 4 Γ ΥΓΡΑ: Α=.. Β=. Γ=. ΣΤΕΡΕΑ: 1 =.. 2= 3=. 4=.. 5. α) Ποιο είναι μεγαλύτερο: 1kg λάδι ή 1lt λάδι;.. β) Ποιο έχει μεγαλύτερη πυκνότητα: 1kg λάδι ή 5kg λάδι; γ) Ποιο έχει μεγαλύτερο όγκο: 1kg λάδι ή 5kg λάδι;. δ) Ποιο έχει μεγαλύτερο όγκο: 1kg νερού ή 1kg πάγου; ε) Ποιο ζυγίζει περισσότερο: 10kg νερού ή 10kg πάγου; στ) Ποιο ζυγίζει περισσότερο: 1lt νερού ή 1lt πάγου;. 6. Μία άδεια φιάλη έχει μάζα 200g. Όταν είναι γεμάτη με νερό ( πυκνότητας 1g/ml) ζυγίζει 450g και όταν είναι γεμάτη με υδράργυρο ζυγίζει 3,6kg. Πόση είναι η πυκνότητα του υδραργύρου σε g/ml και σε kg/m 3 ;
7. Διαθέτουμε μία σιδερένια ράβδο (ρ= 7,8g/ml) και ένα δοχείο, που περιέχει 160g κάποιου υγρού. Ρίχνουμε τη ράβδο στο υγρό. Bρείτε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες: α. Η πυκνότητα του υγρού είναι 1,6g/ml. 150ml β. Το βάρος του υγρού είναι 0,16kg. 100ml 100ml γ. O όγκος της ράβδου είναι 50ml. 50ml 50ml δ. Η ράβδος ζυγίζει 195g. (όπου υπάρχει λάθος δώσε το σωστό) 8. Μεταξύ δύο σιδερένιων σωμάτων: α) αυτό που έχει μεγαλύτερη μάζα θα έχει και μεγαλύτερη πυκνότητα β) αυτό που έχει μεγαλύτερο όγκο θα έχει και μεγαλύτερη πυκνότητα γ) η πυκνότητα τους θα είναι η ίδια δ) η πυκνότητα τους εξαρτάται από τη μάζα και τον όγκο που θα έχει το καθένα 9. Διαθέτουμε 240g οινοπνεύματος και μία ογκομετρική φιάλη όγκου 250ml. Αν η πυκνότητα του οινοπνεύματος είναι 0,8g/ml, να εξετάσετε αν χωράει ή όχι στη φιάλη, όλη η ποσότητα του οινοπνεύματος. 10. Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα πυκνότητας μάζας είναι το σωστό; α. ρ β. ρ γ. ρ δ. ρ 0 m 0 m 0 m 0 m 11. Συνοψίζοντας, συμπλήρωσε στον παρακάτω πίνακα 3: στην στήλη Α τις ονομασίες των φυσικών μεγεθών που πήραν μέρος στις πειραματικές διαδικασίες στη στήλη Β τις μονάδες μέτρησης τους, που χρησιμοποιήθηκαν και στη στήλη Γ τα όργανα που χρησιμοποιήσατε για τις μετρήσεις του κάθε φυσικού μεγέθους αντίστοιχα. 1. 2. 3. 4. ΠΙΝΑΚΑΣ 3 Α Β Γ