densidad esfera

¿Cómo puedo calcular la densidad de una esfera?

October 27

¿Cómo puedo calcular la densidad de una esfera?


Densidad refleja la relación entre la masa de un objeto y el volumen de espacio que ocupa. Los científicos y los trabajos de referencia científicos suelen especificar la densidad en gramos por centímetro cúbico, g / cm ^ 3, o kilogramos por metro cúbico, en kg / m ^ 3. Dado que los factores de densidad en la masa y en volumen, es independiente del tamaño y forma. Por ejemplo, la densidad de hierro es 7,874 g / cm ^ 3. Esta densidad sería válida para una plancha muestra El tamaño de un guisante, así como para una muestra del tamaño de una bola de bolos. Por lo tanto, la densidad depende sólo del material del que está hecho el objeto, independientemente de su tamaño y forma. Densidad hace, sin embargo, varían con la temperatura porque la mayoría de los materiales se expandirán ligeramente a temperaturas elevadas y contrato a temperaturas más bajas; es decir, sus volúmenes no son constantes.

instrucciones

1 Determinar la masa, m, de la esfera. Para un problema de palabras densidad, por ejemplo, de un libro de ciencia, la masa del objeto que se debe indicar en el problema. Si la densidad de una esfera es para ser determinado experimentalmente, entonces la esfera debe ser pesado en una balanza. Por convención científica, la masa debe ser medido en unidades de gramos o kilogramos.

2 Determinar el volumen de la esfera. Una vez más, un problema de palabra puede indicar el volumen de plano, o puede proporcionar datos de medición para radio, diámetro o circunferencia. Si se realiza un experimento, medir el diámetro de un conjunto de pinzas o, alternativamente, con una regla. Las mediciones de longitud se expresan típicamente en unidades de centímetros o metros.

3 Calcular el volumen de la esfera. La fórmula exacta depende de los datos disponibles. La ecuación general para el volumen (V) de una esfera es V = 4/3

pi r ^ 3, donde pi = 3,14159 ... y r es el radio de la esfera, de preferencia en centímetros. Tenga en cuenta también que r = 0,5d, donde d es el diámetro de la esfera. La combinación de estas diversas ecuaciones proporciona dos ecuaciones para el volumen de una esfera:

Si se trabaja de radio, V = 4/3 pi r ^ 3;

Si se trabaja a partir de diámetro, V = 4/3 pi (0.5d) ^ 3.

Si, por ejemplo, la esfera exhibió un diámetro de 2,5 cm, entonces

V = 4/3 3,14159 (0,5 2,5 cm) ^ 3 = 4/3 3,14159 * (1.3 cm) ^ 3 = 8,2 cm ^ 3.

4 Calcular la densidad de la esfera de acuerdo con la V d = m / utilizando los resultados de los pasos 1 y 3. Si la esfera de la etapa 3 exhibió una masa de 55 gramos, a continuación,

d = m / V = ​​55 g / 8,18 cm ^ 3 = 6.7 g / cm ^ 3.

Cómo obtener la densidad de una esfera de madera

July 14

Cómo obtener la densidad de una esfera de madera


Los científicos usan para describir la densidad de la relación de la masa de un objeto a su volumen. Trabajando en el sistema métrico, una unidad común de medida es gramos de peso por centímetro cúbico (g / cc) de volumen. Puede encontrar la densidad de una esfera encontrando primero su diámetro, a continuación, calcular su volumen. Esto, junto con su masa, le permitirá calcular la densidad.

Instrucciones

1 Medir el diámetro (el lado a lado ancho) de la esfera. Se puede utilizar pinzas si están disponibles, o una regla. Puede que tenga que estimar el diámetro algo si se utiliza una regla, ya que la regla no es plano en la esfera. Por ejemplo, digamos que usted mide una esfera de madera y encontrar un diámetro de 10 cm.

2 Dividir el diámetro de la esfera en un medio para obtener el radio, r. El radio es la distancia desde el centro de la esfera a la pared exterior, que se mueve en cualquier dirección. En el caso del ejemplo, hay que dividir 10 cm por la mitad para obtener un radio de 5 cm.

3 Calcular el volumen de la esfera utilizando la fórmula V = 4/3 (pi) r ^ 3, donde pi es la constante matemática con el valor aproximado de 3,14. Su resultado tendrá unidades de la misma que su radio, pero en cubos. En el caso del ejemplo, tendría que calcular el volumen como 4/3 (3.14) 5 ^ 3, o 523 cc.

4 Pesar la esfera y registrar su masa. Decir la esfera en el ejemplo tiene un peso de 500 g.

5 Divida la masa de la esfera por el volumen que se ha calculado previamente. Ahora ha derivado de la densidad de la esfera. Para el ejemplo, hay que dividir 500 g por 523 cc para obtener un valor de densidad de 0,96 g / cc.

Consejos y advertencias

  • Este procedimiento funciona para una esfera sólida de densidad uniforme hecha de cualquier material.

¿Cómo puedo encontrar la densidad de un objeto?

February 16

¿Cómo puedo encontrar la densidad de un objeto?


La medición directa de la masa y el volumen puede dar densidad a través de una sencilla fórmula d = m / v. Si es de forma irregular de un objeto, el volumen se puede determinar viendo la cantidad de volumen de (no disolución) líquido los desplaza de muestra. La ley de gas ideal permite una derivación de la densidad del gas ideal que depende de la temperatura y la presión.

Masa / volumen Cálculo

La manera más simple para encontrar la densidad de objetos (d) es dividir la masa del objeto (m) por el volumen (V). La masa se determina pesando el objeto de interés. Una forma "ordenada", tal como una esfera o un cubo, facilita el cálculo directo del volumen del objeto.

Volumen objeto irregular

Si una roca de forma irregular aumenta el volumen de un líquido por 2 ml cuando se añade a un líquido, entonces la roca tiene volumen de 2 ml.

La densidad de los gases ideales

ecuación del gas ideal es PV = nRT, donde P es la presión, V es el volumen, n es la cantidad (moles), R es un factor específico de la sustancia, y T es la temperatura. Además, la masa (M) es el producto de moles (n) y el peso molecular (W). Por lo tanto, M = nW. Calculamos V = nRT / P. Puesto que d = M / V, d = (NW) / (nRT / P). Esta ecuación se simplifica hasta d = NE / (RT). No hay gas es completamente "ideal", pero esta fórmula da una buena aproximación.

Cómo calcular la densidad de un planeta

July 9

Cómo calcular la densidad de un planeta


Cálculo de la densidad de un planeta requiere el conocimiento de la masa tanto del planeta, así como su tamaño, ya que la densidad representa la relación entre masa y el volumen del objeto (véase la referencia 1). Los astrónomos miden las masas de los planetas indirectamente mediante la observación de sus efectos gravitatorios sobre objetos cercanos, como lunas en órbita alrededor de los planetas (ver referencia 2). Los astrónomos miden los tamaños de los planetas directamente por el fenómeno de paralaje estelar (véase la referencia 3). Por desgracia, muchas de estas medidas requieren un equipo más allá del alcance de los aficionados a la astronomía, pero los astrónomos profesionales han publicado sus conclusiones y han hecho sus mediciones de masas planetarias y tamaños disponibles para todo el mundo.

Instrucciones

1 Encontrar la masa y el diámetro del planeta por el que se realizará el cálculo de la densidad. Numerosos sitios web ofrecen esta información, tales como el portal de Ventanas al Universo dado en la sección de Recursos. A modo de ejemplo, los astrónomos han medido la masa y el diámetro de Neptuno como 17 veces la masa terrestre y 49.528 kilometros, respectivamente.

2 Convertir la masa del planeta a gramos multiplicando por 5,98 x 10 ^ 27. Esto representa la masa de la tierra en gramos (véase la referencia 4). Por lo tanto, si Neptuno posee una masa igual a 17 masas terrestres, a continuación, que pesa 17 x (5,98 x 10 ^ 27 g) = 1,02 x 10 ^ 29 g.

3 Convertir el diámetro del planeta a centímetros multiplicando la masa en kilómetros por 100.000. En este caso, 49.528 kilometros * 100.000 = 4,95 x 10 ^ 9 cm.

4 Calcular el volumen del planeta dividiendo primero el diámetro por 2 para obtener el radio, r. En este caso, r = 4,95 x 10 ^ 9/2 = 2,48 x 10 ^ 9 cm. A continuación, utilice la ecuación para el volumen de una esfera, V = 4/3

pi r ^ 3, para calcular el volumen del planeta. Para el ejemplo de Neptuno, V = 4/3 3,14 (2,48 x 10 ^ 9) ^ 3 = 6,39 x 10 ^ 28 cm ^ 3.

5 Calcular la densidad del planeta dividiendo la masa de la etapa 2 por el volumen desde el paso 4. Continuando con el ejemplo anterior, d = 1,02 x 10 ^ 29 / 6,39 x 10 ^ 28 = 1,59 g / cm ^ 3.

La mejor manera de comprobar Densidad

October 24

La mejor manera de comprobar Densidad


La densidad es un medio conveniente de la identificación de sólidos y líquidos. Densidad, sin embargo, no se mide directamente. En su lugar, se calcula a partir de dos o más mediciones simples.

Fondo

Densidad representa la relación de la masa de un objeto a su volumen (la cantidad de espacio que ocupa). La medición de la densidad de un sólido o líquido, implica necesariamente dos mediciones (masa y volumen). En las ciencias, estas mediciones se expresan generalmente en unidades métricas, tales como gramos (g) de la masa, y mililitros (ml) o centímetros cúbicos (cm³) para el volumen. En estas unidades, el agua pura tiene una densidad de 1,00 g / mL.

Medición de masa

Las mediciones de la masa simplemente requieren una escala o el equilibrio. Los objetos sólidos simplemente se pueden colocar en la balanza y se pesan después de la balanza se ha ajustado de manera que la lectura inicial es cero. Los líquidos tienen que ser colocados en un recipiente de pesaje. En este caso, el peso del recipiente vacío también tendrá que ser determinada y se resta del peso del líquido más el contenedor:

peso del líquido = (peso del recipiente y líquido) - (peso del recipiente vacío)

La medición de volúmenes de sólidos

Hay dos métodos disponibles para medir el volumen de un objeto sólido. Si el objeto tiene una forma geométrica regular, tal como la de un cubo, esfera, cilindro o, entonces las dimensiones del objeto puede ser determinada por medición con pinzas o una regla simple. A continuación, debe, sin embargo, conocer la ecuación para el volumen de esa forma. El volumen (V) de un cilindro, por ejemplo, está dada por V =? R²h, donde r es el radio del cilindro y h es su altura. La NASA proporciona una hoja de fórmulas en línea conveniente.

El segundo método para determinar el volumen de un sólido es por el desplazamiento cúbico. Este método requiere un recipiente lleno de agua con marcas de volumen graduados. Una taza de medición de la cocina sería suficiente, aunque un cilindro graduado utilizado en los laboratorios de química sería más exacto. En cualquier caso, el recipiente se llena hasta la mitad con agua y el objeto a continuación sumergido en el líquido. La diferencia en el nivel de agua antes y después se sumerge el objeto da el desplazamiento cúbico, que es igual al volumen del objeto. Por ejemplo, si una taza de medición se llena inicialmente a 4,0 oz y luego leer 4,6 oz después de que el objeto se sumerge, el volumen del objeto sería 4,6-4,0 = 0,6 oz

La medición de volúmenes de líquidos

Los volúmenes de líquidos se determinan colocando el líquido en un recipiente con lecturas de volumen graduados marcados en el lateral. En la mayoría de los casos, este será el mismo recipiente que se utiliza para mantener el líquido mientras se mide su masa. tazas de medir o jeringas de plástico funcionan bien para este propósito. Asegúrese de que, sin embargo, que el volumen de líquido es el mismo volumen que se pesó, cuando se determina la masa.

Densidad Cálculo

Después de que la masa y el volumen del sólido o líquido se han medido, dividir la masa por el volumen para calcular la densidad.

Cómo calcular la densidad de una sustancia

November 15

La densidad es una de las propiedades básicas de un material. Es una medida de la pesada una sustancia es, o más bien, lo pesado que es un cierto volumen de una sustancia. Por definición, la densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Se expresa comúnmente en gramos por centímetro cúbico, kilogramos por metro cúbico, libras por pulgada cúbica, o alguna otra combinación de unidades. cálculos de densidad requieren tanto la masa y el volumen de un objeto. La masa se puede determinar fácilmente por el peso del objeto, pero el volumen es más complicado. objetos regulares pueden medirse, pero el volumen de objetos de forma inusualmente sólo se pueden determinar indirectamente.

instrucciones

Cálculo de la densidad de un objeto en forma de Regularmente

1 Pesar el objeto. Anotar el peso, como las unidades que la escala o el equilibrio usos, ya sean gramos, onzas o libras.

2 Medir el objeto. Para un prisma rectangular o un cubo, lo que necesita saber la longitud, anchura y altura. Para un cubo, todos estos son el mismo. Un prisma rectangular va a requerir más de tres mediciones. Para una esfera, la medición del radio (o medir el diámetro y dividir por dos). Para un cilindro, medir el radio de la cara circular, a continuación, medir la longitud del cilindro.

3 Multiplicar las dimensiones de acuerdo con la ecuación de cada forma para el volumen. Para un cubo o prisma rectangular, de longitud múltiple por ancho por alto. Para una esfera, se multiplica el radio por sí mismo, y luego multiplicar ese número por el radio de nuevo (cubo del radio), y luego multiplicar ese número por pi (aproximadamente 3,14), y luego multiplicar el resultado por 4/3, o 1.3333. Para un cilindro, cuadrado del radio (se multiplica por sí mismo), luego se multiplica por pi, luego se multiplica por la longitud del cilindro. El resultado de todos estos cálculos será un volumen en pulgadas cúbicas, centímetros cúbicos o pies cúbicos, etc.

4 Divida la masa de la Etapa 1 por el volumen de la Etapa 3. Las unidades de su resultado dependerán de las unidades se mide en - libras por pie cúbico, gramos por centímetro cúbico y así sucesivamente.

El cálculo de la densidad de un objeto de forma irregular

5 Pesar el objeto. Anote el resultado, teniendo cuidado de tomar nota de las unidades.

6 Colocar el contenedor pequeño dentro del contenedor grande. El pequeño recipiente debe ser lo suficientemente grande como para contener el objeto.

7 Llene el recipiente pequeño con agua. Debe ser tan completa que incluso unas gotas otros harían que se derrame. Si lo hace cualquier derrame, secar con una toalla.

8 Con cuidado, coloque el objeto en el recipiente más pequeño. Si flota, empuje con cuidado bajo el agua para que se sumerge por completo, pero el dedo es apenas debajo del agua. Recoger toda el agua que se derrama y se vierte en el cilindro graduado o una taza de medir. El volumen de esta agua en mililitros es igual al volumen de su objeto en centímetros cúbicos.

9 Divida la masa del objeto por el volumen de agua que desplaza para obtener su densidad en masa de la unidad por centímetro cúbico.

¿Cómo se mide la densidad de un material?

January 14

¿Cuál es la densidad?

La densidad de un objeto es una medida de cuánto pesa por unidad de volumen. Si usted tenía dos cajas de las mismas dimensiones, que tendrían el mismo volumen, pero sus masas podrían ser diferentes. De ello se deduce que, dado que la densidad depende de la masa y el volumen, se puede deducir mediante la búsqueda de estas medidas. Dado que los diferentes objetos tienen diferentes densidades, la medición es importante en averiguar la flotabilidad y la pureza de un objeto.

La medición de masa y el volumen

La medición de la masa de un objeto es simple. Todo lo que tiene que hacer es colocar el objeto en una máquina de pesar y registrar la lectura. medición de volumen es más complicado porque no todos los objetos son absolutamente uniforme. Volumen de una caja o una esfera con dimensiones conocidas se pueden calcular siempre que estos objetos son uniformes sin guiones o depresiones. Sin embargo, un trozo de roca que se encuentra en un campo de juego no es probable que sea o bien un cubo perfecto o una esfera y por lo que su volumen no se puede calcular utilizando fórmulas matemáticas estándar. Para objetos con formas irregulares, la mejor manera de medir el volumen es colocar el artículo en un recipiente lleno de agua. Esto se puede hacer porque, cuando un objeto se coloca en un recipiente de agua, el nivel de aumento de agua se puede utilizar para calcular el volumen del objeto. En otras palabras, el elemento se desplaza exactamente su propio volumen de agua. La medición del volumen es más fácil si el recipiente de agua es una forma uniforme (rectangular o cuadrada) con dimensiones conocidas, ya que se requiere que el área de superficie del recipiente para calcular el volumen del agua desplazada, que a su vez es el volumen del objeto que ha caído en ella. El área de superficie de un rectángulo (o cuadrado) se encuentra multiplicando uno de sus lados con otra; es una pecera rectangular tenía lados de 50 cm y 30 cm, su superficie sería 1500 cm cuadrado. Si dejamos caer una piedra en esta pecera, y este tanque tenía un nivel de agua de 25 cm antes de la roca se cayó y 30 cm después, sabemos que el nivel del agua fue desplazada por 5 cm. Ahora podemos calcular el volumen de la roca multiplicando la superficie (1500) con el nivel de desplazamiento de agua (5) para obtener 7,500 cm en cubos. Ahora que tenemos el volumen, calcular la densidad de la roca es fácil; que registra la masa colocándolo en una balanza y luego dividir la masa por el volumen para obtener la densidad.

unidades de densidad

Al igual que con todas las mediciones, la densidad se expresa mejor en una unidad que es fácilmente comprensible y coherente, como 'kilogramos por metro cúbico "o" libras por galón. Al comparar las densidades de diferentes sustancias es importante para asegurarse de que las densidades se expresaron tanto para los objetos de la misma unidad. En física, la densidad se denota con la letra griega 'rho' que se parece a la letra p.

Cómo convertir a misa Densidad

March 18

Cómo convertir a misa Densidad


Para encontrar la densidad de un objeto, primero debe determinar su volumen. No se puede convertir en masa a la densidad sin conocer el volumen. La masa es la cantidad de materia en un objeto y la densidad es la relación de la masa con su volumen. Un objeto que se considera muy densa materia tiene muy compacto, y un objeto menos denso tiene la materia que se transmite aparte. Con el fin de encontrar el volumen, necesitará una cinta métrica y una calculadora para mayor exactitud.

instrucciones

objeto rectangular

1 Anote esta ecuación: Densidad = masa / volumen. Sustituir la masa del objeto en gramos de la palabra misa en esta ecuación.

2 Encontrar el volumen del objeto. Medir el objeto de anchura, la altura y la longitud en centímetros.

3 Multiplicar estas tres medidas en conjunto para obtener el volumen de su objeto.

4 Divida el número de su masa por su número de volumen para obtener la densidad de su objeto.

objeto esférico

5 Si el objeto es esférico, utilizar la ecuación V = (4/3) 3.14 * r ^ 3 para encontrar el volumen.

6 Encontrar el radio de la esfera, que es la distancia desde el centro hacia el borde exterior. Enchufe en este número de "r" y calcular la ecuación.

7 Divida el número de su masa por su número de volumen para obtener la densidad de su objeto.

Definición de la densidad crítica

March 23

Definición de la densidad crítica


densidad crítica es la densidad de la materia en el universo necesario para detener la expansión del universo a tiempo infinito. En la teoría del Big Bang, la densidad crítica regula la forma y el destino final del universo.

Forma del Universo

La forma del universo depende de la densidad de materia en el universo. Más específicamente, la forma del universo es el resultado de la expansión hacia el exterior del universo contra la atracción hacia el interior de la gravedad.

cerrado Universo

En un universo cerrado, la densidad de la materia está por encima de la densidad crítica. Esto produce un universo forma como la superficie de una esfera. En un universo cerrado, la atracción gravitatoria supera la expansión hacia el exterior, lo que resulta en un eventual colapso del universo llamado el Big Crunch.

Universo abierto

Si la densidad de la materia en el universo está por debajo de la densidad crítica, entonces el universo se dice que es abierto y forma una superficie curva, como una silla de montar. En un universo abierto, la atracción gravitacional entre las partículas de la materia es insuficiente para detener la expansión hacia el exterior del universo, lo que lleva a la eventual dispersión de la materia sobre un área cada vez mayor se llama la gran congelación.

Universo plana

Si la densidad de la materia en el universo es igual a la densidad crítica, entonces el universo es plano. Es en este universo que la expansión cesa después de un tiempo infinito.

Expectativa del Universo

Mientras que la forma, densidad e incluso la tasa de expansión aún no están completamente medidos, muchos cosmólogos estiman que el universo sea cerca de la densidad crítica.

Cómo encontrar la densidad de potencia de la antena (APD)

April 10

Cómo encontrar la densidad de potencia de la antena (APD)


Las antenas son estructuras que reciben o transmiten señales electromagnéticas, tales como señales de radio o de televisión. Cuando se utiliza una antena para transmitir estas señales, es importante asegurarse de que la señal tiene energía suficiente para llegar a su destino (por ejemplo, la señal de una estación de radio tiene energía suficiente para llegar a radios a través de un área determinada). Es posible calcular la densidad de energía de la antena (APD) para determinar si una señal de una antena de transmisión particular tiene suficiente poder para llegar a una cierta distancia. La señal se puede transmitir de manera uniforme en todas las direcciones (isotrópica) o puede ser más fuerte en una dirección particular (anisotrópico).

instrucciones

1 Para encontrar la densidad de potencia a una distancia especificada de distancia de una antena isotrópica, debe calcular el área de superficie de una esfera con el radio a esa distancia. Para ello, elevar al cuadrado de la distancia (es decir, multiplicando el número por sí mismo), y luego multiplicando por 4 y luego la constante pi (es decir 3,14159 ...).

A modo de ejemplo, si usted quiere encontrar la densidad de potencia de 1 kilometros (km) de distancia de la antena, se multiplican 1 km por sí mismo, lo que da 1 kilometro cuadrado (km ^ 2), luego se multiplica por 4 y pi, lo que da 12,56 km ^ 2.

2 Dividir el resultado obtenido anteriormente por la potencia transmitida de la antena. Utilizando el ejemplo anterior, si la potencia de la señal transmitida es de 100 vatios (W), divide este número por 12,56 kilometros ^ 2. Esto da 7,96 vatios por kilómetro cuadrado (W / km ^ 2). Esta es la densidad de potencia para una antena que transmite una señal por igual en todas las direcciones.

3 Si la antena transmite la señal con la mayor parte de la potencia en una dirección particular (es decir, anisotrópicos), entonces la ganancia de la antena (es la relación entre la intensidad de radiación de la antena y la intensidad de radiación de una antena isotrópica con la misma potencia) debe estar conocido. Para encontrar la densidad de potencia, simplemente multiplicar la ganancia de la antena por la densidad de potencia calculada en el paso anterior.

Por ejemplo, si la ganancia de la antena es 10, entonces la densidad de potencia de la antena es 70,96 W / km ^ 2.

Consejos y advertencias

  • prácticas de ingeniería comunes a veces utilizan diferentes unidades de densidad de potencia, tales como milivatios por centímetro cuadrado (mW / cm ^ 2). Por lo tanto, es posible que necesite para convertir la respuesta final a diferentes unidades.