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Densità Opportuno schermo completo cliccare quando serve…

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Presentazione sul tema: "Densità Opportuno schermo completo cliccare quando serve…"— Transcript della presentazione:

1 densità Opportuno schermo completo cliccare quando serve…

2 1 decimetro cubico di rame pesa 9 Kg 2 decimetri cubici di rame pesano 18 Kg 3 decimetri cubici di rame pesano 27 Kg Valori numerici approssimati allintero più vicino Misurando vari blocchi di rame si trova che aumentando il volume aumenta anche la massa nella stessa proporzione massa/volume = costante 9/1 = 9 18/2=9 27/3=9 Che cosa si osserva di caratteristico misurando volume diversi di rame ?come variano volumi e pesi ?resta costante qualche valore? Rispondi e poi clicca Pesare volumi diversi di rame

3 1 decimetro cubico di ferro pesa 8 Kg 2 decimetri cubici di ferro pesano 16 Kg 3 decimetri cubici di ferro pesano 24 Kg Valori numerici approssimati allintero più vicino Misurando vari blocchi di ferro si trova che aumentando il volume aumenta anche la massa nella stessa proporzione massa/volume = costante 8/1 = 8 16/2=8 24/3=8 Che cosa si osserva di caratteristico misurando volume diversi di rame ?come variano volumi e pesi ?resta costante qualche valore? Rispondi e poi clicca Pesare volumi diversi di ferro

4 1 decimetro cubico di alluminio pesa 3 Kg 2 decimetri cubici di alluminio pesano 6 Kg 3 decimetri cubici di alluminio pesano 9 Kg Valori numerici approssimati allintero più vicino Misurando vari blocchi di alluminio si trova che aumentando il volume aumenta anche la massa nella stessa proporzione massa/volume = costante 3/1 = 3 6/2=3 9/3=3 Che cosa si osserva di caratteristico misurando volume diversi di rame ?come variano volumi e pesi ?resta costante qualche valore? Rispondi e poi clicca Pesare volumi diversi di alluminio

5 Ripetendo le misurazioni con altre sostanze pure (piombo, iodio, acqua, alcol..) si trova sempre la stessa relazione tra massa e volume corrispondente massa/volume per piombo = 11 massa/volume per iodio = 5 massa/volume per acqua = 1 massa/volume per alcol = 7 Si verifica che per ogni sostanza pura esiste una relazione tra la sua massa e il suo volume caratteristica, specifica, che permette di distinguere tra loro le varie sostanze, consultando una tabella creata riportando i valori della massa misurata considerando sempre lo stesso volume (es.1 decimetro cubico) :tale rapporto costante si definisce densità assoluta(o peso specifico assoluto): rappresenta la massa(o peso) dellunità di volume (es.cc..dc..mc ) :Kg/decimentro cubico Rame 9 kg/dc ferro 8 kg/dc alluminio 3 kg/dc acqua 1 kg/dc

6 5.5 dc e 49.5 Kg > Dcu=49,5 / 5.5 = 9 kg/dc Misurando il volume di un blocco qualsiasi di rame e pesandolo si trova che sempre il rapporto tra massa e volume risulta caratteristico : 9 kg/dc Volume non misurabile, massa misurabile: calcolo del volume con la formula Volume = massa / densità…. volume=24 kg / 9 kg/dc =2.6 dc Applicazione:calcolo di volume misurando la massa

7 densità = 9 kg/dc Quanto pesano ? Rispondi e poi clicca 4.5 dc di rame Massa = Volume*densità Massa = 4.5 dc * 9 kg/dc=40.5 kg

8 rame ferro Due blocchi di diverso volume rame piccolo 3, ferro più grande 5 quale pesa di più ? Rispondi e poi clicca Bisogna applicare la formula massa = volume*densità Rame = 3 dc * 9 kg/dc = 27 Kg Ferro = 5 dc * 8 kg/dc = 40 Kg Il ferro pesa più del rame Drame = 9 kg/dc Dferro = 8 kg/dc

9 Si hanno 90 kg di sferette di rame (Drame = 9 kg/dc) il contenitore per trasporto ha un volume di 7 dc :sarà sufficiente ? Rispondi e poi clicca Il volume del rame si calcola con formula Volume = massa/densità volume = 90 kg / 9 kg/dc = 10 dc Quindi non bastano 7 dc per contenerlo 7 dc 90 kg ?

10 Portata massima di un furgone = 2000 Kg può trasportare 1 metro cubo di sferette di rame (Drame =9 kg/dc) ? Rispondi e poi clicca Portata 2000 Kg Volume = 1000 dc ? Bisogna trovare la massa del rame con formula massa=volume*densità massa = 1000 dc * 9 kg/dc = 9000 kg : quindi non può essere trasportata

11 Verifica purezza del metallo che costituisce un oggetto: es.statuetta di rame si deve misurare la densità della statuetta : se è di rame dovrà risultare 9 kg/dc…altrimenti sarà una falsificazione Misurare il volume della statuetta, pesarla, calcolare il rapporto massa/volume :deve offrire la densità specifica del rame 9 kg / dc Contenitore con acqua, volume noto = 10 dc Massa= 18 Kg Volume con statuetta introdotta = 12 dc >> volume statuetta = 2 dc Densità = 18Kg / 2 dc = 9 kg/dc è tutta di rame 10 12

12 Perché il ghiaccio galleggia sullacqua ? Perché una barca, costruita con ferro e altri metalli, galleggia sullacqua? Perché lolio, la benzina, galleggiano sullacqua ? Perché una sfera di rame compatta sprofonda nellacqua mentre una sfera più grande,cava,della stessa massa,galleggia? Perché una bottiglia vuota,tappata,galleggia? Perché un corpo può galleggiare, sprofondare,fermarsi in posizione intermedia nellacqua ?

13 1 dc di acqua 1.1 dc di ghiaccio 1 kg 1 dc di acqua se diventa ghiaccio aumenta il suo volume mantenendo costante la sua massa: La densità del ghiaccio diminuisce rispetto a quella dellacqua, come si ricava dalla formula densità = massa/volume densità = 1 kg /1.1 dc =0.90 kg/dc Se il blocco di ghiaccio viene immerso in acqua,riceve una spinta verticale verso lalto pari al peso del volume di acqua spostata: essendo il peso da equilibrare 1 Kg servirà spostare un dc di acqua: quindi non tutto il blocco di ghiaccio sprofonderà ma solo una parte

14 pesi e volumi di ghiaccio uguali producono un diverso sprofondamento nellacqua per raggiungere equilibrio sprofonderà di più il blocco con base più piccola Due blocchi di ghiaccio con uguale massa e volume, ma diversa forma Quale blocco di ghiaccio sprofonderà di più ? Rispondi e poi clicca

15 Acqua Da=1 kg/dc Legno Dl=0.5 Kg/dc Volume = 2 dc Massa = 1 kg Il corpo immerso nelacqua riceve una spinta verticale verso lalto,pari al peso del volume di liquido spostato: questa forza deve poter equilibrare il peso del corpo Essendo il peso del corpo = 1 kg dovrà spostare un volume di acqua che pesi 1 Kg: cioè 1 dc:quindi solo una parte del legno (1 dc) sarà immersa

16 Acqua Da=1 kg/dc Ferro Dfe=8 Kg/dc Volume = 2 dc Massa = 16 kg Il corpo immerso nelacqua riceve una spinta verticale verso lalto,pari al peso del volume di liquido spostato: questa forza deve poter equilibrare il peso del corpo Essendo il peso del corpo = 16 kg dovrà spostare un volume di acqua che pesi 16 Kg: cioè 16 dc molto superiore al volume effettivamente posseduto quindi sprofonda

17 Acqua Da=1 kg/dc Ferro Dfe=8 Kg/dc Volume = 200 dc Massa = 16 kg Il corpo immerso nelacqua riceve una spinta verticale verso lalto,pari al peso del volume di liquido spostato: questa forza deve poter equilibrare il peso del corpo Essendo il peso del corpo = 16 kg dovrà spostare un volume di acqua che pesi 16 Kg: cioè 16 dc quindi solo una parte del corpo (barchetta) sprofonderà Barchetta di ferro Il corpo si comporta come se avesse una densità minore del ferro: 16 Kg /200 dc =0.08 K/dc !!!

18 Masse delle due sfere di rame uguali(es. 18 Kg) volumi molto diversi una compatta 2 dc e altra cava 40 dc Densità sfera compatta= 18/2 = 9 Kg/dc Densità sfera cava = 18/40 = 0.45 Kg/dc La sfera compatta dovrebbe spostare 18 dc di acqua per creare una forza pari al suo peso e quindi non sprofondare; ma può spostare solo 2 dc anche la sfera cava deve spostare 18 dc di acqua per equilibrare il suo peso:lo può fare sprofondando solo parzialmente 18+2 dc

19 Acqua 1 kg/dc Benzina 0.6 kg/dc Olio 0.9 kg/dc Olio e benzina essendo meno densi dellacqua non possono sprofondarvi se non in minima parte: quel tanto che basta a spostare un volume di acqua che abbia il peso del liquido da sostenere La benzina galleggia sullolio perche risulta meno densa dellolio

20 Vetro con densità 2,5 Kg/dc Bottiglia di vetro vuota,con tappo Peso bottiglia = 1Kg Volume bottiglia = 2 dc Densità = 1 Kg/2 dc = 0.5 Kg/dc Bottiglia immersa in acqua deve spostare 1 dc di acqua per ottenere spinta di 1 Kg per essere in equilibrio:quindi per metà galleggia Perché la bottiglia vuota,chiusa,galleggia ? Rispondi e poi clicca

21 Perché lacqua quando congela può rompere il contenitore:es.bottiglia ? Acqua liquida ghiaccio se il ghiaccio si forma entro un contenitore la pressione del ghiaccio che si forma aumentando il volume produce una pressione sulle pareti del contenitore e queste possono cedere Lacqua aumenta di volume quando diventa ghiaccio

22 Perché qualche volta durante inverni particolarmente freddi alcuni tipi di piante (es.viti) possono scoppiare ? Rispondi e poi clicca Se la temperatura si abbassa molto sotto lo zero, la linfa (acqua più sostanze varie in soluzione) che scorre entro i vasi che percorrono il corpo della pianta può congelare e quindi la pressione dovuta allaumento di volume può far scoppiare la pianta Tronco che scoppia

23 Perché qualche volta durante inverni particolarmente freddi alcuni tipi di piante (es.viti) possono scoppiare e altre piante invece resistono? Rispondi e poi clicca Le piante che possono concentrare la propria linfa rendono più difficile il congelamento che avviene a temperature tanto più basse quanto più risulta elevata la concentrazione:un modo per ottenere lo scopo è quello di ridurre lassorbimento di acqua mediante le radici :questo viene ottenuto riducendo la emissione mediante le foglie lasciate cadere in autunno Tronco che scoppia

24 Linfa diluita grazie ad assorbimento radicale elevato ed emissione mediante le foglie Lasciando cadere le foglie la pianta riduce la emissione di acqua e ed anche il suo assorbimento mediante le radici:la linfa si concentra:rende più difficile il congelamento

25 Perché a certe latitudini o altitudini si osserva una notevole differenza di piante che possono essere presenti ? Rispondi e poi clicca Escursione termica tra -30°C e 10°C Escursione termica tra -5°C e 40°C Ipotesi tra altre:forse perché nella zona A la elevata escursione termica permette solo la presenza di piante che possono concentrare la loro linfa e quindi ostacolare il congelamento e la morte Zona A Zona B Nella zona B possono vivere le piante che non corrono pericolo in genere di scoppiare per congelamento:le altre (della zona A) potrebbero essere presenti, ma forse la concorrenza le seleziona vantaggio delle altre

26 Si verifica facilmente che quando certi corpi (come palle di gomma, bottiglie vuote e tappate, pezzi di legno ecc.) vengono immersi nellacqua,non riescono a sprofondare del tutto, ma restano più o meno galleggianti con una loro parte sopra la superficie dellacqua stessa:se si applica una forza (si spingono verso il basso), si nota una la comparsa di una certa resistenza e quando si cessa nella applicazione, il corpo ritorna verso la superficie come se fosse spinto da una forza applicatagli verticalmente dal basso verso lalto:come mai ?

27 ariaacquaAcqua salata Dinamometri a molla Osservazione: un corpo immerso in un liquido sembra diminuire di peso come indicato dalla molla del dinamometro e tale diminuzione a parità di corpo varia con la natura del liquido (densità) maggiore diminuzione con liquidi a maggiore densità

28 Cilindro vuotoCilindro compattpCilindro compatto entro vuoto bilancia Masse equilibranti Esperimento1:appendere due cilindri al piatto della bilancia e aggiungere masse su altro piatto per ottenere equilibrio

29 Cilindro vuotoCilindro compattpCilindro compatto entro vuoto bilancia Immergere cilindro compatto in acqua: si manifesta rottura di equilibrio come se i due cilindretti pesassero meno: per effetto forse di una nuova forza che si oppone al loro peso spingendoli verso lalto: verifica e misura di tale forza

30 bilancia Riempire con acqua cilindro vuoto:si riottiene equilibrio:il peso dellacqua aggiunta (con volume uguale al cilindro compatto immerso) permette di equilibrare la spinta verso lalto prodotta sul cilindro da liquido nel quale è stato immerso Conclusione:principio di Archimede un corpo immerso in un liquido riceve una spinta verticale verso lalto pari al peso del liquido spostato

31 Conseguenze del principio di Archimede: Se un corpo possiede una densità maggiore del liquido nel quale viene immerso sprofonderà in esso solo se non potrà spostare almeno un volume del liquido con massa pari a quella del corpo immerso; se invece possiede una densità minore di quella del liquido nel quale viene immerso,potrà parzialmente galleggiare sullo stesso:sprofonderà solo quella parte necessaria per spostare un volume del liquido pari al peso totale del corpo immerso Masse uguali Densità = 1 kg/dc

32 Pesci -sottomarino Un sottomarino può modificare la sua massa (restando costante il suo volume) introducendo acqua o espellendola e così modificare la sua densità rispetto a quella costante dellacqua: potrà così sprofondare o risalire o fermarsi a quote intermedie (nei pesci esiste una vescica natatoria che raggiunge lo scopo di variare la massa introducendo o espellendo aria)

33 18 KG Ricordando che 1 dc di acqua pesa 1 Kg ( a 4°C) si può stabilire un rapporto tra il peso di un corpo e quello di un uguale volume di acqua:si ottiene una grandezza definita densità relativa del corpo rispetto allacqua: Da = Ma/V Db = Mb/V si ha Mb / Ma = Db / Da = Dr cioè densità relativa = rapporto tra masse del corpo e massa di un uguale volume di acqua acqua rame 2 Kg Volumi uguali=2 dc 18 Kg / 2 Kg = 9

34 Esempi di misurazione della densità assoluta o specifica V=3 dc M= 27 Kg D=M/V = 27 Kg / 3 dc = 9 Kg/dc Se sono noti massa e volume Se massa nota e volume ignoto Massa 36 gr nellariaMassa 32 gr nellacquaMassa 4 gr aggiunti Pesare corpo in aria M1 – immergere in acqua rottura equilibrio per spinta ricevuta-aggiungere massa per riequilibrare (4g)Mx=Massa di equal volume di acqua spostata: quindi D= M1 / Mx=36g/4g=9

35 Densità specifica relativa per liquidi Equilibrare ampolla zavorrata,in aria immergere ampolla in liquido x :equilibrare la spinta con pesetti Mx immergere ampolla in acqua :equilibrare la spinta con pesetti Ma Mx e Ma sono i pesi di volumi uguali di liquido x e di acqua :quindi Mx / Ma = densità relativa del liquido MxMa

36 Misure di densità con densimetro Liquido con densità nota variabile :taratura strumento Densità crescente > spinta crescente Liquido da esaminare Immergere ampolla zavorrata in soluzioni note con densità crescente: segnare su scala graduata livelli raggiunti in funzione della spinta e densità variabili:taratura strumento Immergere strumento in liquido da analizzare :leggere su scala la densità

37 Fine descrizione


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