Совет 1: Как найти объем в физике

Объем численно характеризует некоторую область пространства с заданными границами. В нескольких разделах математики его вычисляют по форме границ и размерам либо по площади сечения и координатам. Когда же говорят о физической формуле расчета объема, обычно имеют в виду расчеты по другим параметрам тела - плотности и массе.
Инструкция
1
Узнайте плотность (ρ) материала, составляющего физическое тело, объем которого нужно рассчитать. Плотность - одна из двух характеристик объекта, задействованных в формуле вычисления объема. Если речь идет о реальных объектах, в расчетах используется средняя плотность, так как абсолютно однородное физическое тело в реальных условиях представить трудно. В нем обязательно будут неравномерно распределенные хотя бы микроскопические пустоты или вкрапления посторонних материалов. Учитывайте при определении этого параметра и температуру - чем она выше, тем меньше плотность вещества, так как при нагревании увеличивается расстояние между его молекулами.
2
Второй параметр, который нужен для вычисления объема - масса (m) рассматриваемого тела. Эта величина определятся, как правило, по результатам взаимодействия объекта с другими объектами или создаваемыми ими гравитационными полями. Чаще всего приходится иметь дело с массой, выраженной через взаимодействие с силой притяжения Земли - весом тела. Способы определения этой величины для относительно небольших объектов просты - их нужно просто взвесить.
3
Для вычисления объема (V) тела разделите определенный на втором шаге параметр - массу - на параметр, полученный на первом шаге - плотность: V=m/ρ.
4
В практических расчетах для вычислений можно использовать, например, калькулятор объема. Он удобен тем, что не требует искать где-то еще плотность нужного материала и вводить его в вычислитель - в форме есть выпадающий список с перечнем наиболее часто используемых в расчетах материалов. Выбрав в нем нужную строку, введите в поле «Масса» вес, а в поле «Точность вычисления» задайте количество знаков после запятой, которые должны присутствовать в результате вычислений. Объем в литрах и кубометрах вы найдете в помещенной ниже таблице. Там же на всякий случай будут приведены радиус сферы и сторона куба, который должен соответствовать такой объем выбранного вещества.

Совет 2: Как найти объем тела

Существуют геометрические объемные фигуры, их объем легко вычислить по формулам. Гораздо более сложной задачей представляется вычисление объема тела человека, но и ее можно решить практическим путем.
Вам понадобится
  • - ванна
  • - вода
  • - карандаш
  • - помощник
Инструкция
1
На уроке физики в школе часто задают вычислить объем собственного тела. Это можно сделать так. Налейте в ванну воды комфортной температуры.
2
Погрузите в ванну человека, объем которого хотите измерить. Для точности измерений, конечно, желательно погрузиться с головой. В это время помощник должен аккуратно отметить уровень воды карандашом или смывающимся маркером прямо на ванне. Потом измеряемый человек осторожно выходит из ванны, уровень воды упадет.
3
Теперь остается только посчитать объем воды, вытесненной телом при погружении. А это тот объем, который надо долить в ванну до карандашной отметки. Доливать воду можно с помощью бутылок и других емкостей известного объема.
Обратите внимание
Точность такого измерения невелика. Для геометрических фигур лучше пользоваться общепринятыми формулами для вычисления объема.
Совет полезен?
Для более мелких криволинейных тел можно использовать емкости, меньшие, чем ванна.

Совет 3: Как найти массу в физике

Масса как физическая величина - это параметр, характеризующий силу воздействия тела на гравитацию. Для расчета массы тела в физике требуется знать две его величины: плотность материала тела и его объем.
Инструкция
1
Пусть задано некое тело объемом V и плотностью его вещества p. Тогда его массу подсчитывают так:
m = p*V. Для наглядности приводится пример:
Пусть дан алюминиевый брусок объемом 5 куб. метров. Плотность алюминия составляет 2700 кг./куб. метр. В таком случае масса бруска составит:
m = 2700/5 = 540 кг.
Обратите внимание
Понятие массы часто путают с другой, не менее редко встречающейся, физической величиной - весом. Вес измеряется в н/м³ и характеризует силу, которая воздействует на точку опоры. Масса же, по своей природе, не имеет какой бы то ни было точки опоры, и воздействует, как было отмечено, лишь на гравитацию Земли.

Совет 4: Как найти объем сферы

Шар - это простейшая объемная геометрическая фигура, для указания размеров которой достаточно всего одного параметра. Границы этой фигуры принято называть сферой. Объем пространства, ограничиваемого сферой, можно вычислить как с помощью соответствующих тригонометрических формул, так и подручными средствами.
Инструкция
1
Используйте классическую формулу объема (V) сферы, если из условий известен ее радиус (r) - возведите радиус в третью степень, умножьте на число Пи, а результат увеличьте еще на треть. Записать эту формулу можно так: V=4*π*r³/3.
2
Если есть возможность измерить диаметр (d) сферы, то поделите его пополам и используйте как радиус в формуле из предыдущего шага. Или найдите одну шестую часть от возведенного в куб диаметра, умноженного на число Пи: V=π*d³/6.
3
Если известен объем (v) цилиндра, в который вписана сфера, то для нахождения ее объема определите, чему равны две трети от известного объема цилиндра: V=⅔*v.
4
Если известна средняя плотность (p) материала, из которого состоит сфера, и ее масса (m), то этого тоже достаточно для определения объема - разделите второе на первое: V=m/p.
5
Воспользуйтесь какими-либо мерными емкостями в качестве подручных средств для измерения объема сосуда сферической формы. Например, наполните его водой, измеряя с помощью мерной емкости количество заливаемой жидкости. Полученное значение в литрах переведите в кубические метры - эта единица принята в международной системе СИ для измерения объема. В качестве коэффициента перевода из литров в кубометры используйте число 1000, так как один литр приравнен к одному кубическому дециметру, а их в каждый кубический метр вмещается ровно тысяча штук.
6
Используйте принцип измерения, противоположный описанному в предыдущем шаге, если тело в форме сферы нельзя наполнить жидкостью, но можно погрузить в нее. Заполните мерный сосуд водой, отметьте уровень, погрузите измеряемое сферическое тело в жидкость и по разнице уровней определите количество вытесненной воды. Затем переведите полученный результат из литров в кубометры так же, как это описано в предыдущем шаге.
Видео по теме
Источники:
  • объем полусферы

Совет 5: Как найти величину h по физике

Значение постоянной Планка, обозначаемой буквой h, определено экспериментально в лабораторных условиях с точностью до десяти знаков после запятой. Поставить опыт по ее определению можно и в физическом кабинете, но точность будет значительно меньше.
Вам понадобится
  • - фотоэлемент с внешним фотоэффектом;
  • - источник света с монохроматором;
  • - плавно регулируемый источник питания на 12 В;
  • - вольтметр;
  • - микроамперметр;
  • - лампочка на 12 В, 0,1 А;
  • - калькулятор, работающий с числами, представленными в экспоненциальной форме.
Инструкция
1
Используйте для опыта фотоэлемент с внешним фотоэффектом. Элемент с внутренним фотоэффектом (т.е., не вакуумный, а полупроводниковый) не подойдет. Испытайте его на пригодность для проведения опыта, для чего подключите к микроамперметру непосредственно, соблюдая полярность. Направьте на него свет - стрелка должна отклониться. Если этого не произойдет, используйте фотоэлемент другого типа.
2
Не меняя полярности подключения ни фотоэлемента, ни микроамперметра, разорвите цепь и включите в ее разрыв регулируемый источник питания, выходное напряжение которого можно плавно менять от 0 до 12 В (с двумя ручками для грубой и точной регулировки). Внимание: включать этот источник следует не в прямой, а в обратной полярности, чтобы он своим напряжением не увеличивал, а уменьшал ток через элемент. Параллельно ему подключите вольтметр - на этот раз в полярности, соответствующей обозначениям на источнике. Этого можно не делать, если в блоке имеется встроенный вольтметр. Также подключите параллельно выходу нагрузку, например, в виде лампочки на 12 В, 0,1 А, на случай, если внутреннее сопротивление источника велико. Свет лампочки попадать на фотоэлемент не должен.
3
Установите напряжение источника на нуль. Направьте в фотоэлемент поток света из источника с монохроматором, выставив длину волны порядка 650 нанометров. Плавно увеличивая напряжение источника питания, добейтесь, чтобы ток через микроамперметр стал равным нулю. Оставьте регулятор в этом положении. Запишите показания вольтметра и шкалы монохроматора.
4
Выставьте на монохроматоре длину волны порядка 450 нанометров. Немного увеличьте выходное напряжение источника питания, чтобы ток через фотоэлемент снова стал равным нулю. Запишите новые показания вольтметра и шкалы монохроматора.
5
Вычислите частоту света в герцах для первого и второго опытов. Для этого поделите скорость света в вакууме, равную 299792458 м/с, на длину волны, предварительно переведенную из нанометров в метры. Для простоты считайте коэффициент преломления воздуха равным 1.
6
Вычтите большее напряжение из меньшего. Результат умножьте на заряд электрона, равный 1,602176565(35)·10^(−19) кулона (Кл), а затем поделите на результат вычитания большей частоты из меньшей. Получится постоянная Планка, выраженная в джоулях, умноженных на секунду (Дж·с). Если она будет близка к официальному значению, равному 6,62606957(29)·10^(-34) Дж·с, опыт можно считать поставленным правильно.
Видео по теме
Обратите внимание
Соблюдайте осторожность при работе с электрическим оборудованием.

Совет 6: Как увеличивается объем при нагревании

Объем тела напрямую связан с межатомным или межмолекулярным расстоянием вещества. Соответственно, увеличение объема обусловлено увеличением данных расстояний за счет различных факторов. Одним из таких факторов является нагрев.
Вам понадобится
  • Учебник по физике, лист бумаги, карандаш.
Инструкция
1
Прочитайте в учебнике по физике, как устроены вещества, имеющие различное агрегатное состояние. Как известно, одно агрегатное состояние вещества отличается от другого явными внешними различиями, например, такими, как твердость, текучесть, масса или объем. Если же взглянуть внутрь каждого из видов веществ, можно заметить, что разница выражается в межатомном или межмолекулярном расстояниях.
2
Обратите внимание, что масса определенного объема газа всегда меньше массы такого же объема жидкости, а та, в свою очередь, всегда ниже массы твердого тела. Это говорит о том, что количество частиц вещества, умещающихся на единичный объем, у газов гораздо меньше, чем у жидкостей, и еще меньше, чем у твердых тел. Иначе, можно сказать, что концентрация частиц более твердых веществ всегда больше, чем у менее твердых, в частности, у жидких или газообразных. Значит, твердые тела имеют в своей структуре более плотную упаковку атомов, что означает меньшее расстояние между частицами, чем, скажем, у жидкостей или газов.
3
Вспомните, что происходит с металлами, когда их нагревают. Они расплавляются и приобретают свойство текучести. То есть металлы становятся жидкостями. Если провести эксперимент, то можно заметить, что при расплавлении объем металлического вещества увеличивается. Вспомните также, что происходит с водой при нагревании и последующем кипении. Вода превращается в пар, представляющий собой газообразное состояние воды. Известно, что объем пара гораздо выше объема первоначальной жидкости. Таким образом, при нагревании тел межатомное или межмолекулярное расстояние увеличивается, что подтверждается опытами.
4
Определите понятие температуры в контексте внутримолекулярного строения вещества. Как известно, температура тела всего лишь характеризует величину средней кинетической энергии движения молекул или атомов. Таким образом, чем выше температура, тем более подвижны частицы тела.
5
Нарисуйте на листе бумаги кристаллическую решетку какого-нибудь произвольного тела в виде девяти точек, изображающих атомы. Представьте себе, что данные атомы колеблются вокруг своего равновесного положения. Колебания атомов и приводят к образованию определенных межатомных расстояний. Величина же данных интервалов определяется амплитудой колебаний атомов. Таким образом, чем выше температура тела, тем больше амплитуда данных колебаний, что приводит к увеличению интервалов между молекулами или атомами вещества и увеличению, соответственно, макроскопического объема.
Источники:
  • Калькулятор объема
  • объем формула физика
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500