1. MassmassMass is a physical quantity telling us how much matter there is inside a particular physical body.
2. The unit of mass in the SI system is the kilogram.
3. The volume informs us about how much space the body occupies.
4. The unit of volume in the SI system is the cubic meter (mIndeks górny 33).
5. There is no single physical quantity that could precisely describe the physical body. The unambiguity of the description of the physical body requires giving many of its properties e.g. mass, volumevolumevolume, colour, shape, temperature. The accuracy of the description depends on the type of observation.
6. Bodies of the same size can have different masses. Balls of the same diameter made of steel and wood have different masses.
Calculate the volumevolumevolume of the figures presented below. Provide a mathematical notation of the formulas for the volume of a given figure.
R1GqfJyC518Yj
Na rysunku przedstawiony jest w punkcie a - prostopadłościan o wymiarach a równa się 6 cm, b równa się 4 cm, c równa się 12 cm; w punkcie b - walec o promieniu podstawy r równym 3 cm i wysokości 8 cm; w punkcie c - walec na prostopadłościanie oparty podstawą, walec o średnicy 2r równej 4 cm i wysokości h równej 8 cm, prostopadłościan o wymiarach a równa się 3 cm, b równa się 2 cm, c równa się 7 cm.
The figures
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
a)
Calculations:
b)
Calculations:
c)
Calculations:
a)
b)
c)
Exercise 3
Look at figures.
R1G2LvDknPUwl
Na rysunku przedstawiony jest wzorcowy sześcian o masie równej 2,7 grama i objętości równej 1 centymetr sześcienny. W punkcie a jest jeden wzorcowy sześcian, w punkcie b są dwa wzorcowe sześciany, w punkcie c są trzy wzorcowe sześciany, w punkcie b z indeksem dolnym 1 jest figura złożona z dwóch wzorcowych sześcianów stycznych jednym bokiem, w punkcie c z indeksem dolnym 1 jest figura złożona z trzech wzorcowych sześcianów, ułożonych w prostopadłościan, stycznych jednym bokiem.
The figures
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
1. Check the changes in the massmassmass and volumevolumevolume of the cubes presented in figures (a), (b) and (c) which are made of aluminum.
2. Compare the results with the volumes and masses of bars made after melting two cubes (bIndeks dolny 11) and melting three cubes (cIndeks dolny 11).
3. Compare the mass‑volume ratio in every variant.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Rr04FgHhXCiJb
Ilustracja interaktywna przedstawia porównanie gęstości trzech substancji: drewna, żelaza i złota. Przedstawione są też wzory na gęstość i masę. Od góry znajdują się trzy sześciany opisane: Wood, m - 0,55 g; Iron, m - 7,9 g; Gold, m - 19,3 g. Nad nimi kolejno V równa się 1 centymetr sześcienny, V równa się 1 centymetr sześcienny, V równa się 1 centymetr sześcienny. Po ich lewej stronie znajduje się strzałka podpisana Density of solids. Pod nimi widnieją trzy kartki papieru. Na kartce od lewej napisane jest: Density of the body is determined as the quotient of its mass and volume, poniżej wzór d równa się m przez v. Na środkowej kartce napisane jest: The density of the substance determines what mass the volume unit has, for example for wood d równa się 0,55 g na centymetr sześcienny. Na kartce po prawej widnieje napis: Knowing the density of the substance of which the body is made and its volume, it is possible to calculate your body weight. From the definition of density, we get: m równa się d razy v. Sześcian Wood opisany jest numerem (1), sześcian Gold opisany jest numerem (2), pierwsza kartka od lewej opisana jest numerem (3), trzecia kartka od lewej opisana jest numerem (4). Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. low density of wood in comparison to another solid bodies {audio}, 2. a valuable mineral with high density {audio}, 3. remember this formula for density {audio}, 4. you will often use this formula {audio}.
Ilustracja interaktywna przedstawia porównanie gęstości trzech substancji: drewna, żelaza i złota. Przedstawione są też wzory na gęstość i masę. Od góry znajdują się trzy sześciany opisane: Wood, m - 0,55 g; Iron, m - 7,9 g; Gold, m - 19,3 g. Nad nimi kolejno V równa się 1 centymetr sześcienny, V równa się 1 centymetr sześcienny, V równa się 1 centymetr sześcienny. Po ich lewej stronie znajduje się strzałka podpisana Density of solids. Pod nimi widnieją trzy kartki papieru. Na kartce od lewej napisane jest: Density of the body is determined as the quotient of its mass and volume, poniżej wzór d równa się m przez v. Na środkowej kartce napisane jest: The density of the substance determines what mass the volume unit has, for example for wood d równa się 0,55 g na centymetr sześcienny. Na kartce po prawej widnieje napis: Knowing the density of the substance of which the body is made and its volume, it is possible to calculate your body weight. From the definition of density, we get: m równa się d razy v. Sześcian Wood opisany jest numerem (1), sześcian Gold opisany jest numerem (2), pierwsza kartka od lewej opisana jest numerem (3), trzecia kartka od lewej opisana jest numerem (4). Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. low density of wood in comparison to another solid bodies {audio}, 2. a valuable mineral with high density {audio}, 3. remember this formula for density {audio}, 4. you will often use this formula {audio}.
Compare the density of the substance determines wood, iron and gold
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
1. The weight to volumevolumevolume ratio in all cases was the same and was This ratio does not depend on the way of examining individual cubes or combining them into one whole bar (e.g. by melting) as a rod. Thus, the ratio of body massmassmass to its volume is a physical quantity that characterizes the properties of the body.
2. DensitydensityDensity is a new physical quantity describing the properties of the body. Density of the body is determined on the basis of its mass and volume.
Density can be written mathematically in the form of the following formula:
Determine the minimum and maximum densitydensitydensity of a cuboidcuboidcuboid with the dimensions and the mass of 250 g, knowing that the ruler measures with 1 mm accuracy and the scale weighs with 2 g accuracy. Draw the conclusion obtained from the above calculation.
The measurement result differs most often from the real value of the measured quantity. We say that the result of each physical measurement is burdened with measurement uncertaintymeasurement uncertaintymeasurement uncertainty.
In our case, we can write that the densitydensitydensity of the measured cuboidcuboidcuboid was:
d równa się 0,67 plus minus 0,05 gramów na centymetr sześcienny.
d równa się 0,67 plus minus 0,05 gramów na centymetr sześcienny.
This uncertainty results both from the measurement method and the accuracy of the used instrument. An inaccurate reading of the results from the scale of the instrument may also be the reason of uncertainty. The properties of the tested subject can also influence the uncertainty of measurement.
DensitydensityDensity is a physical quantity that is often used to describe the physical properties of the studied physical body. For bodies of regular shaped, the volumevolumevolume determination procedure can be simplified. For this purpose, the mathematical relations that associate the volume of the body with its linear dimensions should be used. To determine the density of the body, we need to measure its mass and volume and then use the following formula:
If we know the density and the volume of the body, we can calculate its mass. For this purpose, the following formula should be used:
The body volumevolumevolume of known massmassmass and density is calculated using the formula:
This uncertainty results both from the measurement method and the accuracy of the used instrument. An inaccurate reading of the results from the scale of the instrument may also be the reason of uncertainty. The properties of the tested subject can also influence the uncertainty of measurement.
Exercises
RSJvnxbEqxyDE
Exercise 5
Wersja alternatywna ćwiczenia: Decide if the sentences presented below are true. Możliwe odpowiedzi: 1. Knowing the mass and volume is sufficient to determine the body density., 2. The quotient of mass and volume is constant for bodies made of the same material., 3. The density determined in kilograms per cubic meter is the information about the mass in kilograms of one cubic meter of a substance., 4. We are not able to determine densities of bodies with regular shapes without using complicated research equipment. , 5. The density of the cylinder made of aluminum is different from the density of a cuboid made of aluminum.
Wersja alternatywna ćwiczenia: Decide if the sentences presented below are true. Możliwe odpowiedzi: 1. Knowing the mass and volume is sufficient to determine the body density., 2. The quotient of mass and volume is constant for bodies made of the same material., 3. The density determined in kilograms per cubic meter is the information about the mass in kilograms of one cubic meter of a substance., 4. We are not able to determine densities of bodies with regular shapes without using complicated research equipment. , 5. The density of the cylinder made of aluminum is different from the density of a cuboid made of aluminum.
Decide if the sentences presented below are true.
Knowing the mass and volume is sufficient to determine the body density.
The quotient of mass and volume is constant for bodies made of the same material.
The density determined in kilograms per cubic meter is the information about the mass in kilograms of one cubic meter of a substance.
We are not able to determine densities of bodies with regular shapes without using complicated research equipment.
The density of the cylinder made of aluminum is different from the density of a cuboid made of aluminum.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 6
Marek believes that he is able to lift 5 liters of mercury easily. Show by using calculations whether Marek is right or not. Read the density of mercury from the density table.
He is not able to lift it because 5 liters of mercury has the mass of
Exercise 7
Write in English:
How would the density of a solid bodysolid bodysolid body change, if the forces of mutual attraction between the molecules of this body disappeared at one moment?
A solid bodysolid bodysolid body would turn into gas and its density would decrease around 100000 times. For example, ice has the density of approx. 800 and saturated steamsteamsteam at 4°C has the density of approx. 6,8 .
R1b7ScKzQMYiS
Exercise 8
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. ciało stałe - cubicoid, 2. sześcian - cube, 3. niepewność pomiarowa - measurement uncertainty, 4. walec - cylinder, 5. para wodna - density, 6. ciało stałe - steam body
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. ciało stałe - cubicoid, 2. sześcian - cube, 3. niepewność pomiarowa - measurement uncertainty, 4. walec - cylinder, 5. para wodna - density, 6. ciało stałe - steam body
Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly.
ciało stałe - cubicoid
sześcian - cube
niepewność pomiarowa - measurement uncertainty
walec - cylinder
para wodna - density
ciało stałe - steam body
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
RSyArpuQDZ4a31
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Match Polish terms with their English equivalents.
gęstość
mass
volume
objętość
masa
density
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.