Sisältö
- Tiheyden osien selittäminen
- Tummuuden selittäminen Archimedeilla
- Tiheyden selittäminen hissillä
- Tiheyden selittäminen kelluvilla esineillä
Tiheys on esineen fyysinen ominaisuus, joka yhdistää kohteen vievän tilan ja esineessä olevan aineen määrän. Matemaattisesti tiheys määritellään kohteen massana jaettuna sen tilavuudella. Tiheys on tärkeä käsite fysiikassa ja sillä on monia päivittäisiä sovelluksia, kuten selitetään miksi juomasi jää kelluu. Kuinka kommunikoit konseptin kanssa, riippuu jonkin verran yleisösi iästä ja koulutustasosta, mutta tiheyden selittämiseen on olemassa muutamia tapoja.
Tiheyden osien selittäminen
Tiheyden ymmärtämiseksi on tärkeää ymmärtää ensin komponenttien fysikaaliset ominaisuudet, jotka muodostavat tiheyden. Massa on esineessä olevan aineen määrä. Se sekoitetaan usein painoon, joka on vastaava mittaus painovoiman vaikutuksista esineen massaan. Massa, mitattuna asteikolla, edustaa läsnä olevien atomien kokonaismäärää. Tilavuus on tila, jonka esine tai aine vie. Laatikon tilavuus lasketaan leveydellä kerrottuna syvyydellä ja korkeudella. Epäsäännöllisten esineiden laskelmat ovat monimutkaisempia.
Tummuuden selittäminen Archimedeilla
Archimedesin tarina on epävarma aitoudesta, mutta se on viihdyttävä tapa tuoda esiin tiheyttä. Archimedesi palkattiin selvittämään, onko kruunu puhdasta kultaa vai hopean kanssa sekoitettua kultaa. Kylpyessään Archimedes huomaa, että hänen ruumiinsa ja tilavuutensa syrjäyttivät vettä. Hän huudahti ”Eureka!” Ja yritti upottaa veteen yhtä suuret määrät kultaa ja hopeaa. Hopea syrjäytti enemmän vettä, koska se oli vähemmän tiheää. Sitten hän meni kuninkaan luo ja vertaa kruunua puhtaan kullan palaan, jonka paino oli sama. Kruunu syrjäytti enemmän vettä kuin puhdasta kultaa ja siten oli petos.
Tiheyden selittäminen hissillä
Tiheys voidaan selittää myös ajatuskokeella. Kuvittele hissi, jossa on yksi henkilö. Hissi nousee muutama kerros ylös ja vastaanottaa vielä kaksi ihmistä. Kun se nousee rakennuksen huipulle, yhä useammat ihmiset nousevat hissiin, kunnes se on erittäin täynnä viisitoista ihmistä. Hissikorin sisällä oleva tila, sen tilavuus, ei koskaan suurene. Jokaisen uuden ihmisen noustessa kokonaismassa hississä kasvaa ja ihmisten välinen tila pienenee ja pienenee, kuten tiheän esineen atomit. Hissin tiheys kasvaa, kun se nousee ja kerää ihmisiä ajattelukokeemme.
Tiheyden selittäminen kelluvilla esineillä
Visuaalinen tapa selittää tiheys on tutkimalla kelluva esine. Jäätä tai korkkipalaa kelluu lasillisessa vettä. Voit aloittaa pyytämällä yleisöäsi pohtimaan, miksi jotkut esineet kelluvat ja muut esineet uppoavat. Vastaus on tietysti tiheys. Painovoima vetää kaikkia esineitä, ja kiinteät esineet, jotka ovat tiheämpiä kuin neste, johon ne ovat suspendoituneet, vedetään kyseisen nesteen läpi maata kohti, ts. Ne uppoavat. Toisaalta, jos kiinteän esineen tiheys on pienempi kuin neste, neste tukee sitä ja painovoima ei riitä saamaan sen uppumaan.