जल विस्थापन द्वारा घनत्व की गणना कैसे करें

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लेखक: John Stephens
निर्माण की तारीख: 26 जनवरी 2021
डेट अपडेट करें: 12 मई 2024
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जल विस्थापन और घनत्व सूत्र का उपयोग करके किसी वस्तु के द्रव्यमान की गणना कैसे करें
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आर्किमिडीज़ ने जल विस्थापन का उपयोग करके घनत्व खोजने की विधि की शुरुआत की। उनकी खोज की एक कहानी में राजाओं के सोने के मुकुट, संभवतः एक बड़े जौहरी और एक बाथटब शामिल हैं। यह सच है या नहीं, कहानी एक संस्करण या किसी अन्य में जीवित है क्योंकि आर्किमिडीज की खोज के महत्व के बजाय कि क्या जौहरी ने वास्तव में राजा को धोखा देने की कोशिश की थी।


टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)

घनत्व की गणना सूत्र D = m density v का उपयोग करता है, जहाँ D का अर्थ घनत्व, m का अर्थ द्रव्यमान और v का अर्थ मात्रा है। एक संतुलन पैमाने का उपयोग करके द्रव्यमान का पता लगाएं, और अनियमित वस्तुओं की मात्रा को खोजने के लिए पानी के विस्थापन का उपयोग करें। जल विस्थापन कार्य करता है क्योंकि पानी में डूबी किसी वस्तु द्वारा विस्थापित पानी की मात्रा वस्तु के आयतन के बराबर होती है। यदि एक स्नातक सिलेंडर में डूबी कोई वस्तु 40 मिली लीटर से 90 मिली लीटर तक जल स्तर बढ़ाती है, तो 50 मिली लीटर का आयतन परिवर्तन वस्तु के आयतन को घन सेंटीमीटर में बराबर करता है।

घनत्व को समझना

सभी द्रव्यमान में द्रव्यमान होता है और जगह लेता है। घनत्व, एक परिकलित मान, अंतरिक्ष में पदार्थ की मात्रा को मापता है। किसी सामग्री के घनत्व की गणना करने के लिए, वस्तु का द्रव्यमान और आयतन ज्ञात कीजिए। सूत्र घनत्व का उपयोग करके वस्तु के घनत्व की गणना करें मात्रा, डी = एम। वी द्वारा विभाजित द्रव्यमान के बराबर।

द्रव्यमान का पता लगाना

द्रव्यमान ज्ञात करने के लिए एक संतुलन पैमाने का उपयोग करना आवश्यक है। अधिकांश द्रव्यमान तराजू एक ज्ञात द्रव्यमान के खिलाफ अज्ञात वस्तु को संतुलित करते हैं। उदाहरणों में ट्रिपल बीम बैलेंस और वास्तविक संतुलन शामिल हैं, जैसे कि परख कार्यालय में देखा गया क्लासिक पैमाना। इलेक्ट्रॉनिक तराजू को भी बड़े पैमाने पर स्थापित किया जा सकता है। बाथरूम की तराजू, आवश्यक सटीकता की डिग्री की कमी के अलावा, वजन को मापने, बड़े पैमाने पर नहीं। द्रव्यमान वस्तु में द्रव्य की मात्रा को मापता है जबकि वजन किसी वस्तु के द्रव्यमान पर गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव को मापता है।


वॉल्यूम ढूँढना

नियमित ज्यामितीय वस्तुओं की मात्रा का पता लगाना मानक सूत्रों का उपयोग करता है। एक बॉक्स का वॉल्यूम उदाहरण के लिए, लंबाई की लंबाई चौड़ाई के बराबर है। हालांकि, प्रत्येक वस्तु एक सूत्र में फिट नहीं होती है। इन अनियमित आकार की वस्तुओं के लिए, वस्तु का आयतन ज्ञात करने के लिए जल विस्थापन विधि का उपयोग करें।

जल विस्थापन पानी की एक विशेष संपत्ति का उपयोग करता है: पानी का 1 मिलीलीटर (संक्षिप्त मिलीलीटर) 1 घन सेंटीमीटर / सेमी तक होता है3) का स्थान, या आयतन, जब पानी मानक तापमान (0 ° C) और दबाव (1 वायुमंडल) पर होता है। एक वस्तु पूरी तरह से जल विस्थापित या वस्तु की मात्रा के बराबर पानी की मात्रा को ऑफ़सेट करती है। इसलिए, यदि कोई वस्तु 62 मिली पानी को विस्थापित करती है, तो वस्तु की मात्रा 62 सेमी के बराबर हो जाती है3.

मात्रा का पता लगाने के लिए पानी के विस्थापन का उपयोग करने के तरीकों को पानी की ज्ञात मात्रा में वस्तु को जलमग्न करने और जल स्तर में परिवर्तन को मापने की आवश्यकता होती है। यदि ऑब्जेक्ट एक स्नातक सिलेंडर या एक मापने वाले कप में फिट बैठता है, तो आप माप को सीधे पढ़ सकते हैं। यदि पानी का स्तर 40 मिलीलीटर से शुरू होता है और ऑब्जेक्ट को जलमग्न करने के बाद 90 मिलीलीटर में बदल जाता है, तो ऑब्जेक्ट की मात्रा अंतिम पानी की मात्रा (90 मिलीलीटर) माइनस प्रारंभिक पानी की मात्रा (40 मिलीलीटर), या 50 मिलीलीटर के बराबर होती है।


यदि ऑब्जेक्ट स्नातक किए गए सिलेंडर या मापने वाले कप में फिट नहीं होता है, तो आप अलग-अलग तरीकों से विस्थापित पानी की मात्रा को माप सकते हैं। एक विधि में एक कटोरे को ट्रे या बड़े कटोरे में रखने की आवश्यकता होती है। आंतरिक कटोरा पूरी तरह से वस्तु को पूरी तरह से जलमग्न करने के लिए पर्याप्त होना चाहिए। आंतरिक कटोरे को पूरी तरह से पानी से भर दें। ध्यान से, तरंगों या स्प्लैशिंग के बिना, ऑब्जेक्ट को कटोरे में स्लाइड करें, विस्थापित पानी को बड़े कटोरे या ट्रे में फैलने दें। आंतरिक कटोरे को बहुत सावधानी से निकालें ताकि कोई अतिरिक्त पानी न फैल जाए। फिर बड़े कटोरे में पानी की मात्रा को मापें। वह आयतन वस्तु के आयतन के बराबर होता है।

एक दूसरा, शायद अधिक व्यावहारिक तरीका, एक कटोरी का भी उपयोग करता है। ओवरलोडिंग के बिना वस्तु को पूरी तरह से डूबने के लिए कटोरा काफी बड़ा होना चाहिए। वस्तु को पूरी तरह से कवर करने के लिए पर्याप्त पानी के साथ कटोरा भरने से शुरू करें। ऑब्जेक्ट जोड़ने से पहले, कटोरे में पानी की रेखा को चिह्नित करें। स्नातक किए गए सिलेंडर की तरह, यह पानी की प्रारंभिक मात्रा को चिह्नित करता है। अगला, ऑब्जेक्ट जोड़ें, सुनिश्चित करें कि ऑब्जेक्ट पूरी तरह से पानी से ढंका है। कटोरे पर इस पानी की रेखा को चिह्नित करें। अब, ध्यान से पानी से वस्तु को हटा दें।

इस बिंदु पर, पानी की मात्रा में परिवर्तन को निर्धारित करने की आवश्यकता है। एक विधि प्रारंभिक मात्रा रेखा से अंतिम मात्रा रेखा तक जल स्तर को बढ़ाने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा को मापती है। यह वॉल्यूम ऑब्जेक्ट के वॉल्यूम के बराबर है। एक दूसरी विधि कटोरे को भरने के लिए उपयोग किए गए पानी की मात्रा को पहली पंक्ति में मापती है, फिर दूसरी पंक्ति में कटोरा भरने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा को मापती है। सूत्र का उपयोग करके अंतिम मात्रा माइनस प्रारंभिक मात्रा (v) - वीमैं) वस्तु का आयतन बढ़ता है। यदि पानी की प्रारंभिक मात्रा 900 मिली पानी के बराबर है और पानी की अंतिम मात्रा 1,250 मिलीलीटर के बराबर है, तो वस्तु की मात्रा 1250 - 900 = 350 मिली है, जिसका अर्थ है कि वस्तु की मात्रा 350 सेमी के बराबर है3.

घनत्व का पता लगाना

एक बार जब आप किसी वस्तु के द्रव्यमान और आयतन को माप लेते हैं, तो घनत्व को मापते हुए घनत्व सूत्र D = m, v में माप डालने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि मापा द्रव्यमान 875 g के बराबर है और मापा मात्रा 350 cm के बराबर है।3, फिर घनत्व सूत्र D = 875 2. 350 = 2.50 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर हो जाता है, जिसे आमतौर पर 2.50 ग्राम / सेमी लिखा जाता है।3.