Densitet Tabellen nedan visar massan och volymen för olika mängder kopparnubb.

Transkript

1 Tid Vi har inte en entydig definition av tid. Tid knytas ofta till förändringar och rörelse. Vi koncentrerar på hur vi mäter tiden. Vi brukar använda enheten sekund för att mäta tiden. Enheten för tid är sekund. En sekund är tiden för svängningar i en bestämd strålning från cesiumatomen Cs-133. För mer diskussion om tid klicka här. Rum Diskussionen om rum har också varit lång. Istället försöker vi svara på en fråga som är enklar dvs hur vi mäter rum. Enheten för rum är meter. En meter är den sträcka som ljuset rör sig i vakuum under bråkdelen 1/ av en sekund. Storhet, mätetal och enhet Storhet är det som vi meter t.ex. tid, sträcka eller längd, höjd, area, volym o.s.v. När vi har mätt en storhet, uttrycker vi oss med hjälp av ett tal t.ex. 10 sekunder, 3 meter, 5 kvadratmeter eller 8 kubikmeter. Talet kallas för mätetal. Sekund, meter, kvadratmeter eller kubikmeter som vi använder tillsammans med mätetal, kallas för enhet. En storhet utgörs av ett mätetal och en enhet. Ex. bordets längd är 2 meter. Längd är storheten, 2 är mätetalet och meter är enheten. Massa och densitet Vi brukar prata om vikt. Vi säger vikten på apelsinerna är 2 kilogram. I fysiken använder man ordet massa i stället för vikt. Då massan på apelsinerna är 2 kg. Massa är den mängd materia som finns i ett föremål. 1

2 Massa är en storhet och enheten för den är kilogram. Vi brukar använda bokstaven m för att beteckna massan. Vi skriver m = 2 kg då menar vi massan är två kilogram. Massa är oberoende av var föremålet befinner sig. Ett föremål har samma massa om det befinner sig på jorden eller på månen. Massa gör motstånd mot förändring av fart eller riktning. Det kallas för massans tröghet. Massor attraherar varandra. Tyngd Med tyngd menar vi hur mycket föremålet dras till jorden. Vi brukar använda begreppen tyngdkraft eller gravitationskraft. Tyngdkraft är också en storhet som betecknas med F och har enheten newton som betecknas med N. Jordens gravitation är en storhet som betecknas med g och har en konstant värde som i Sverige är 9,82 och enheten för gravitationen är newton per kilogram dvs. N/kg. Tyngdkraft definieras som produkten av massa och gravitationen. F = mg Densitet Densitet är en storhet som definieras som förhållandet mellan massa och volym dvs. densitet = massa. Densitet betecknas med symbolen ρ (Rho) volym och har enheten kilogram per kubikmeter eller kg/m 3. För att se en film på Youtube som handlar om densitet klicka här. Redovisning av densitet m.h.a. tabell och graf klicka här. 2

3 Osäkerhet och gällande siffror Även om du har noggranna mätinstrument, ändå har alla mätningar en viss osäkerhet. Självklar ska man vara noggrant med mätningar med det går inte undvika osäkerhet oavsett hur noga man är. Men hur ska vi svara på frågan och hur många gällande siffror ska vi ha i svaret? Ex. inre diametern på en cylinder är 17,2 cm. Hur stor är inre omkretsen? Lösning: inre diametern har tre gällande siffror. Inre omkretsen beräknas genom att gångra talet pi med inre diametern, dvs. o = π d o = 3, ,2 = 54, cm Hur ska man avrunda svaret och hur många gällande siffror ska man ha? Tumregel: När du använder mätdata i en uträkning så ska svaret inte ha fler gällande siffror än det av de ingående mätresultaten som har minst antal gällande siffror. I exemplet ovan, vet vi att inre diametern anges med 3 gällande siffror och det är minsta antal gällande siffror som vi vet. Så svaret ska ha 3 gällande siffror dvs. svaret är 54,0 cm. För mer information om SI-enheter klicka här. 3

4 Densitet Tabellen nedan visar massan och volymen för olika mängder kopparnubb. Volym(cm^3) Massa (g) 115,0 13,2 218,0 24,7 278,0 31,5 347,0 39,0 a. Rita en graf med massan som funktion av volymen. b. Bestäm med densiteten för koppar. Lösning: Definition: Densitet är förhållandet mellan föremålet massa och volym. Formel: ρ=m/v a: 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 Chart Title 0,0 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0 400,0 4

5 b: Anpassar en rät linje (trend linje) och förlänger den med ritverktyg för att se att det är en proportionalitet. Riktningskoefficienten, som är det tal som gångras med x, ger densiteten, dvs ρ=0,111 g/cm^3. 50,0 45,0 40,0 y = 0,1114x + 0,419 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0 400,0 450,0 Svar: ρ=0,111 g/cm^3 Chart Title Rekommenderade uppgifter: 5