Varje objekt tar upp utrymme. Mängden utrymme som ett objekt upptar är känt som volym. För objekt med en enkel geometrisk form (t ex sfärer, kuber, etc.) kan volymen beräknas med en formel. Exempelvis är formeln för en sfärs volym (4/3) * pi * radie ^ 3. Men i verkliga experiment och vardag är objekt sällan av en enkel geometrisk form och det finns ingen enkel formel för att bestämma volymen. Därför behövs en bättre inställning än dimensionell analys.
Vi använder vattenförskjutning för att beräkna volymen av små, oregelbundet formade hushållsobjekt. Tänk på ett badkar fyllt med vatten. När du kommer i badkaret förskjuter du en volym vatten som är lika med din kropps kroppsvatten som är nedsänkt. Detta beror på att du nu ockuperar det utrymme som vattnet tidigare ockuperade. Denna princip kallas Archimedes princip. Med hjälp av detta koncept kan volymen för ett objekt beräknas.
Vi använder denna princip för att beräkna volymen hos ett hushållsartiklar som kan passa in i en mätkopp.
För att beräkna volymen på ett litet hushållsobjekt behöver du fem saker:
1. En mätbägare med tydligt märkta intervaller som definierar volymen i milliliter
2. En mörk markör
3. Anteckningsbokspapper
4. Penna / Penna
5. Ett objekt som passar in i mätkoppen (vi beräknar volymen på det här objektet) *
* Några mycket små föremål (t ex pappersklipp, nålar etc.) förskjuter inte tillräckligt med vatten för att göra en bra mätning (se sista steget "Ytterligare undersökningar" för mer information).
Den totala kostnaden för alla dessa objekt är mindre än $ 10, inklusive objektet som ska mätas.
Experimentet ska inte ta mer än tio minuter. Det är snabbt och enkelt!
NOTERA:
För din objekts skull, se till att den är vattentät.
Supplies:
Steg 1: Kontrollera att objektet passar i mätkoppen
För att beräkna volymen på ett objekt måste det kunna passa in i mätbägaren och vara helt nedsänkt om mätbägaren fylldes med vatten.
Steg 2: Placera objektet i koppen
Steg 3: Fyll koppen med tillräckligt med vatten för att helt täcka objektet
Obs: Mängden vatten som används här är oberoende av objektets volym. Var noga med att den slutliga vattennivån i mätbägaren inte överstiger mätbägarnas dimensioner.
Steg 4: Gör en mätning
Rita en linje på mätbägarens utsida med den mörka markören på höjden av vattnet i koppen. Linjen ska dras på milliliter sida av mätkoppen.
Steg 5: Ta bort objektet och gör en annan mätning
Ta bort objektet och dra en annan mörk linje på mätbägaren på höjden av den nya vattenledningen. Se till att den här raden ligger under första linjen på milliliter sidan av mätkoppen. Häll vattnet i sinken när det är klart. det kommer att göra linjerna lättare att se.
Steg 6: Spela in volymen på varje rad
Nu, ta papper och penna eller penna. Spela in volymen på den översta mörka linjen. Se till att volymen du spelar in är i milliliter. Om den mörka linjen inte befinner sig på en klar linje på mätbägaren, uppskatta värdet så mycket som möjligt. Upprepa sedan för bottenlinjen.
Steg 7: Subtrahera det lägre numret från det högre numret för att hitta volymen
Nu när du har två värden för volymen i milliliter, subtrahera det lägre numret från det högre numret. Denna skillnad är volymen för objektet i milliliter.
För att konvertera till en mer användbar mängd, notera det 1 milliliter = 1 kubikcentimeter. Nu vet du volymen på ditt objekt i kubikcentimeter!
Steg 8: Ytterligare undersökningar med hjälp av en graderad cylinder
För en mer exakt mätning av volymen, utför samma process med hjälp av en graderad cylinder istället för en mätkopp. Detta kommer att ge mer exakta mätningar eftersom den graduerade cylindern har en högre precision av mätningen.
* För mycket små föremål är det här det enda sättet att noggrant mäta volymen med Archimedes metod eftersom graduerade cylindrar har den precision som krävs för att mäta den lilla vattenförskjutningen som dessa föremål orsakar.
