Egy üres és egy abba pontosan
beleillő tömör hengerből álló ún. "arkhimédészi hengerpárt"
akasszuk rugós erőmérőre,
és jelöljük meg az erőmérő állását, majd merítsük vízbe az alul elhelyezkedő
tömör hengert! Az erőmérő kisebb erőt jelez. Töltsük fel ezután vízzel
a felső üres hengert, ügyelve arra, hogy közben továbbra is csak az alsó
tömör henger merüljön a vízbe! Mire a henger csordultig telik, az erőmérő
ismét az eredeti értéket mutatja. Következésképpen a tömör hengerre valóban
a kiszorított víz súlyával egyenlő felhajtóerő hat.
Sűrűségmérés Arkhimédész törvénye alapján
Szilárd test sűrűsége
A mérés elve
A folyadékba merülő testre
felhajtóerő hat, melynek nagysága egyenlő a test által kiszorított folyadék
súlyával. Ha a test súlya a levegőn GL , és ismert sűrűségű
folyadékban, például vízben Gv, akkor a testre ható felhajtóerő:
és
Ebből a test térfogata:
Mivel a test sűrűsége:
, ebből a test térfogatára kapott kifejezést behelyettesítve:
Ha tehát a szilárd test ismert sűrűségű folyadékba, például vízbe merítjük, levegőn és vízben mért súlyának a mérésével sűrűségét kiszámíthatjuk.
Eszközök:
Feladat
Folyadék sűrűsége
A mérés elve
Az előbbi módszerrel meghatározott sűrűségű szilárd testet ismeretlen sűrűségű folyadékba merítjük, és megmérjük a test súlyát ebben a folyadékban.
A folyadék sűrűsége számítható:
Eszközök:
a) Egyszerű "Cartesius-búvárt" készíthetünk
egy rövidre tört szálon hagyott gyufafejből is. Dobjuk a gyufaszálat egy
vízzel színültig töltött szűk nyakú üvegbe, pl. borosüvegbe, majd hüvelykujjunkat
az üveg szájára szorítva vagy parafadugóval gyakoroljunk erőteljes nyomást
a vízre! A gyufaszál elmerül, mert a fej porózus anyagában megkötött légbuborékok
térfogata a nyomás hatására csökken, így a gyufa átlagsűrűsége nő.