Як обчислити обсяг металу


 

Школярам відома задача, яку поставив колись Сіракузького цар Гиерон перед великим вченим Архімедом. Ніби й не така вже складна вона була: визначити, з чистого чи золота зроблена царська корона або ювелір підмінив частину золота більш дешевим металом. Але для відповіді на питання царя було потрібно обчислити обсяг цієї самої корони. І ось тут-то Архімед задумався: а як це зробити? Корона ж складної форми.



Інструкція

  1. Самий прості умови обчислення обсягу металу — якщо металевий предмет має правильну геометричну форму. Тоді вам треба всього лише точно виміряти його габарити: довжину, ширину і висоту якщо це чотирикутний брусок, діаметр — якщо це куля, діаметр і висоту — якщо циліндр і т.д. А потім провести обчислення, за допомогою відповідних формул. Ось так ви й знайдете його обсяг.
  2. А якщо форма предмета вельми далека від правильної геометричної? І тут немає нічого складного. Як відомо, маса, щільність і обсяг будь-якої речовини пов’язані формулою М = ρV. Таким чином, якщо вам відома маса металевого предмета і його щільність, визначити обсяг металу простіше простого: V = M / ρ.
  3. Якщо ж маса предмета невідома вам, визначте її шляхом зважування (чим більш точні ваги, тим краще). Величина ж щільності металу перебуває з будь-якого технічного або фізичній довідником. А далі зробіть обчислення за вищевказаною формулою і отримаєте відповідь. Задача вирішується в одну дію. Зрозуміло, це справедливо лише в тому випадку, якщо ви маєте справу з практично чистим металом — тобто, якщо вміст домішок в ньому настільки мало, що ними можна знехтувати.
  4. Ну, а якщо ви фактично опинилися в положенні Архімеда, тобто маєте шматок невідомого металу дуже складної форми. Завдання і в цьому випадку вирішується дуже легко. Досить згадати, як вийшов з цього положення геніальний учений. Він двічі зважив корону — спочатку в повітрі, потім у воді. І з різниці в її вазі визначив виштовхуючу силу, яка чисельно дорівнює вазі води в об’ємі корони. Знаючи ж щільність води, він тут же визначив, якою її обсяг витіснила корона. Вам ніщо не заважає наслідувати приклад Архімеда.
  5. Можна точно так же двічі зважити металевий предмет — в повітрі і в воді. А, якщо він порівняно невеликий за розміром, можна спростити ваше завдання. Для цього треба помістити предмет в широкий мірний циліндр, заповнений водою, і подивитися, на скільки поділок підніметься її рівень. Знаючи, що щільність води практично дорівнює одиниці, ви тут же визначте обсяг цього предмета.