Плотность

Введение

Каждое тело вокруг нас имеет массу и занимает определённый объём. Но не все тела одинаково «плотные».
Например, деревянная пробка легко плавает на воде, а металлический гвоздь тонет.
Это связано с тем, что у разных веществ разная плотность. Плотность — важная характеристика вещества, которая помогает понять, почему предметы ведут себя так или иначе, и широко используется в физике, технике и жизни.

1. Что такое плотность

Плотность — это физическая величина, которая показывает, сколько массы содержится в единице объёма вещества.
Проще говоря, плотность отвечает на вопрос: «Насколько тело «сжато»?»

Обозначается буквой ρ (ро).

Единицы измерения:

В СИ — килограмм на кубический метр (кг/м³).
Иногда используют граммы на кубический сантиметр (г/см³), особенно для маленьких тел.

2. Формула плотности

Плотность вещества рассчитывают по формуле:

$display style rho equals m over V$

где:

ρ — плотность (кг/м³ или г/см³),
m — масса тела (кг или г),
V — объём тела (м³ или см³).

Из этой формулы можно выразить массу или объём:

$display style m equals rho times V$ $display style V equals m over rho$

3. Плотности некоторых твёрдых тел

Для удобства изучения физики полезно знать примерные плотности некоторых распространённых твёрдых тел:

Вещество	Плотность (г/см³)	Плотность (кг/м³)
Алюминий	2,7	2700
Железо	7,8	7800
Медь	8,9	8900
Золото	19,3	19300
Дерево (среднее)	0,6–0,8	600–800
Стекло	2,5	2500
Пластик	0,9–1,4	900–1400
Соль поваренная	2,16	2160
Мрамор	2,7	2700
Свинец	11,3	11300

Эти значения помогут при расчётах и практических заданиях.

4. Примеры расчётов

Задача 1.

Кубик дерева массой 2 кг имеет объём 0,003 м³. Найдите плотность дерева.

Решение:

$display style rho equals m over V equals fraction numerator 2 over denominator 0 comma 003 end fraction almost equal to 666 comma 7 text кг/м³ end text$

Ответ: 666,7 кг/м³.

Задача 2.

Металлический цилиндр имеет объём 0,01 м³, плотность железа 7800 кг/м³. Найдите массу цилиндра.

$display style m equals rho times V equals 7800 times 0 comma 01 equals 78 text кг end text$

Ответ: 78 кг.

Задача 3.

Пробка массой 50 г имеет плотность 0,2 г/см³. Какой объём занимает пробка?

$display style V equals m over rho equals fraction numerator 50 over denominator 0 comma 2 end fraction equals 250 text см³ end text$

Ответ: 250 см³.

5. Применение плотности в жизни

Определение плавучести. Тело плавает в жидкости, если его плотность меньше плотности жидкости, и тонет, если плотность больше.
Материалы для строительства. Лёгкие материалы используют для теплоизоляции, а плотные — для несущих конструкций.
Проверка подлинности. Изделия из металла проверяют по плотности — поддельное золото легче настоящего.
Кулинария и химия. Плотность жидкостей позволяет смешивать ингредиенты правильно, например, при приготовлении сиропов.

6. Важные замечания

Плотность зависит от вещества и его состояния.
У газов плотность сильно меняется с температурой и давлением.
Для жидкостей плотность относительно стабильна при небольших изменениях условий.
При измерении массы и объёма важно использовать одинаковую систему единиц.

7. Заключение

Плотность — одна из ключевых характеристик вещества.
Она помогает понять, почему предметы плавают или тонут, как подобрать материалы для строительства, как определить свойства металлов и жидкостей.
Масса и объём связаны через плотность, и знание этой величины позволяет легко решать практические и учебные задачи.

8. Вопросы для самопроверки

Что показывает плотность вещества?
Как обозначается плотность и в каких единицах измеряется в СИ?
Напишите формулу для расчёта плотности.
Как найти массу, если известны объём и плотность?
Как найти объём, если известны масса и плотность?
Почему пробка плавает на воде, а железный гвоздь тонет?
Приведите пример применения плотности в повседневной жизни.
От чего зависит плотность газов?
В чём отличие плотности у жидкостей и твёрдых тел?
Если плотность тела больше плотности воды, оно утонет или всплывёт?
Какая плотность золота и свинца?

Последнее изменение: Суббота, 1 Ноябрь 2025, 03:06