Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3811 Název DUM: Hustota Číslo DUM: III/2/FY/2/1/9 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální veličiny a jejich měření Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí s hustotou jako fyzikální veličinou, jednotkami hustoty a jejich převody. Naučí se vypočítat hustotu pomocí objemu a hmotnosti a změřit hustotu hustoměrem. Klíčová slova: Hustota, jednotka hustoty, hustoměr, výpočet hustoty. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 6. ročníku Datum vzniku DUM: 17.2.2013
Hustota Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).
Co je to hustota? Hustota je fyzikální veličina, která u homogenního (stejnorodého) tělesa vyjadřuje hmotnost objemové jednotky látky, ze které je těleso vyrobeno. Značka : ρ [ró] Základní jednotka : kilogram na metr krychlový(, kg/m 3 ) Někdy je potřeba vyjádřit hustotu v menších jednotkách. gram na cm 3 (,g /cm 3 ) Základní převody jednotek hustoty:
Hustoty některých látek: látka g/cm 3 kg/m 3 voda 0,998 998 zlato 19,3 19 300 led při 0 C 0,917 917 nafta 0,85 850 benzin 0,75 750 vzduch 0,00198 1,98 železo 7,87 7 870 kyslík 0,00131 1,31 síra 2,07 2 070 hliník 2,7 2 700 zinek 7,13 7 130
Různé látky mají různou hustotu. Hustotu látky můžeme určit hmotností 1cm 3 dané látky. např. dřevo hliník 1 cm 3 0,5 g 2,7 g železo mosaz 7,8 g 8,5 g
Hustotu látek kapalných i pevných určíme tak, že hmotnost tělesa dělíme jeho objemem. Hustotu kapalných látek můžeme také určit pomocí hustoměru. Hustoměr je skleněná trubice zatavená na obou koncích. V dolní širší části trubice jsou zpravidla zataveny broky, v horní zúžené části je stupnice.
Měření hustoty kapalin hustoměrem Zvolíme si vhodný hustoměr Poloha hladiny kapaliny nám na stupnici určí hustotu kapaliny Na stupnici se díváme kolmo
Výpočet hustoty Hustotu látky vypočítáme tak, že hmotnost tělesa vydělíme jeho objemem. Vše zapíšeme matematicky. Postup: Nejdříve si přečteme text, zapíšeme dané i hledané veličiny pomocí značek, jejich hodnoty a jednotky. Hodnoty všech veličin většinou převedeme na základní jednotky. Zapíšeme vztah mezi veličinami.(vzorec pro výpočet) Do vzorce dosadíme známe hodnoty a vypočítáme hledanou veličinu. K výsledku přiřadíme správnou jednotku a zapíšeme odpověď.(popř. diskuse)
Řešené příklady: 1. Oblázek má objem 15 cm 3 a jeho hmotnost je 40 g. Určete hustotu nerostu. V = 15 cm 3 m = 40 g ρ =? g/cm 3 ρ = m : V ρ = 40 : 15 ρ 2,7 g/cm 3 Hustota nerostu je 2,7 g/cm 3.
Řešené příklady: 2. Kovový váleček má objem 50 cm 3 a hmotnost 445 g. Z kterého kovu je vyroben?(použij MF tabulky) V = 50 cm 3 m = 445 g ρ =? g/cm 3 ρ = m : V ρ = 445 : 50 ρ = 8,9 g/cm 3 Váleček je vyrobený z niklu.
Řešené příklady: 3. Dřevěná kostka má objem 48 cm 3 a hmotnost 24 g. Jaká je hustota tohoto dřeva?(převeďte na kg/m 3 ) V = 48 cm 3 m = 24 g ρ =? g/cm 3 ρ = m : V ρ = 48 : 24 ρ = 2 g/cm 3 = 2 000 kg/m 3 Hustota tohoto dřeva je 2 g/cm 3.
Otázky a úkoly: 1. Co je to hustota, jakou má značku a základní jednotku? fyzikální veličina, která u homogenního (stejnorodého) tělesa vyjadřuje hmotnost objemové jednotky látky, ze které je těleso vyrobeno, ρ, 1kg/m 3 2. Jak určujeme hustotu kapalin a pevných látek? hmotnost tělesa dělíme jeho objemem 3. Pomocí čeho se určuje hustota kapalin?(popiš) hustoměr 4. Jak se postupuje při výpočtu hustoty? 5. Železná kulička má hmotnost 19,5 g a objem 2,5 cm 3. Vypočítej hustotu železa. ρ = 7,8 g/cm 3
Otázky a úkoly: 6. V MF tabulkách vyhledej hustoty těchto látek: síra, cín, rtuť, voda, měď, benzin, vzduch, zlato ρ s = 2 070 kg/m 3, ρ c = 7 300 kg/m 3, ρ r = 13 500 kg/m 3, ρ v = 998 kg/m 3, ρ m = 8 930 kg/m 3, ρ b = 750 kg/m3, ρ vz = 1,29 kg/m3, ρ z = 19 300 kg/m3
Použité zdroje: Tabulky pro základní školu: František Běloun, dr. Marta Chytilová, CSc., dr. Růžena Kolářová, CSc, Milan Petera a ing. Jan Vojtík, vydalo SPN v Praze r. 1989 Obrázky a fotografie autor.