Calcolo del Volume e della Densità: 11 Passaggi (con Immagini)

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Passi
Consigli
Avvertenze

Il volume è la quantità di spazio occupata da un oggetto mentre la densità è la massa dell`oggetto per unità di volume. Devi prima conoscere il volume di un oggetto prima di poterne calcolare la densità. Puoi calcolare il volume per oggetti normali con una formula semplice, determinata dalla forma dell`oggetto. Le unità di volume comunemente utilizzate sono i centimetri cubi (cm) e i metri cubi (m). Una volta calcolato il volume, la densità viene determinata con un semplice calcolo. Le unità comunemente utilizzate per la densità sono grammi per centimetro cubo (g/cm) o grammi per millilitro (g/mL).

Passi

Parte 1 di 3: Calcolo del volume di un oggetto regolare

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1. Determina la forma dell`oggetto. Conoscendo la forma di un oggetto è possibile determinare la formula corretta ed eseguire i calcoli necessari per il volume.

UN sfera è un oggetto tridimensionale perfettamente rotondo, in cui ogni punto della sua superficie è equidistante dal centro. In altre parole, una sfera è un oggetto sferico.
UN cono è un oggetto tridimensionale con una base circolare e un punto. Un altro modo di pensare a questo è che un cono è un tipo speciale di piramide con una base circolare.
UN cubo è una forma tridimensionale con sei facce quadrate identiche.
UN parallelepipedo, detto anche prisma rettangolare, si presenta come un cubo in quanto è una forma tridimensionale con sei lati, ma in questo caso i lati sono rettangolari anziché quadrati.
UN cilindro è una forma tridimensionale con due cerchi piatti identici e un`unica superficie piana curva che collega entrambi i cerchi.
UN piramide è una forma tridimensionale con un poligono come base e lati obliqui che si incontrano in un punto (la punta della piramide).Una piramide regolare è una piramide con un poligono regolare come base della piramide, il che significa che tutti i lati del poligono sono uguali in lunghezza e tutti gli angoli hanno le stesse dimensioni.
Se il tuo oggetto ha una forma irregolare, puoi utilizzare il metodo di spostamento per determinarne il volume.

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2. Scegli l`equazione corretta per il calcolo del volume. Ogni forma ha la sua formula per calcolare quanto spazio tridimensionale occupa. Di seguito troverai le formule per gli oggetti menzionati in precedenza. Leggi di più a riguardo calcolo del volume per esempi e immagini più dettagliati di queste formule.

bol:

V = \frac{4}{3} π R^{3},

$V={frac{4}{3}}pi r^{{3}},$ dove r è il raggio della sfera.

Cono:

V = \frac{1}{3} π R^{2} h,

$V={frac{1}{3}}pi r^{{2}}h,$ dove r è il raggio della base circolare e h è l`altezza del cono.

Cubo:

V = S 3,

$V=s^{{3}},$ dove s è la lunghezza di un lato.

Prisma rettangolare:

V = l w h,

$V=lwh,$ dove l è la lunghezza di un lato di una faccia rettangolare, w è la larghezza di una faccia rettangolare e h è l`altezza del prisma.

Cilindro:

π R 2 h,

$pi r^{{2}}h,$ dove r è il raggio della base circolare e h è l`altezza del cono.

Piramide:

V = \frac{1}{3} B h,

$V={frac{1}{3}}Reggiseno,$ dove B è l`area della base della piramide e h è l`altezza della piramide.

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3. Effettua le misure necessarie. Le misure necessarie sono determinate dalla forma dell`oggetto. Per la maggior parte degli oggetti è necessaria l`altezza, ma il raggio è sufficiente se la forma è circolare, o la lunghezza e la larghezza di oggetti con facce rettangolari.

Il raggio di un cerchio è la metà del suo diametro. Misurare il diametro con un righello attraverso il centro del cerchio e leggere la lettura. Calcola il raggio dividendo il diametro per due.

Determinare il raggio di una sfera richiede un piccolo sforzo in più, ma può essere fatto in diversi modi, come mostrato in Questo articolo.

La lunghezza, la larghezza e l`altezza degli oggetti possono essere misurate con un righello, misurando da un`estremità all`altra di un oggetto.

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4. Calcola il volume. Ora che hai determinato la forma, sai quale formula usare e hai preso le misure necessarie, puoi calcolare il volume. Inserisci le tue letture ed esegui i calcoli necessari. Il prodotto finale è il volume del tuo oggetto.

Non dimenticare di dare la tua risposta in unità cubiche. Indipendentemente dal fatto che utilizzi metriche o SI, l`unità di volume è sempre cubica. Aggiungi sempre le unità alla fine del calcolo.

Parte 2 di 3: Calcola il volume di un oggetto irregolare

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1. Calcola il volume dell`oggetto usando lo spostamento. Può essere difficile determinare le dimensioni di oggetti di forma irregolare, che porteranno successivamente a misurazioni e calcoli di volume errati. Misurando quanta acqua viene spostata da un oggetto, puoi calcolarne il volume senza formule complesse.

Questo metodo può essere utilizzato anche per calcolare il volume di una forma regolare.

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2. Riempi d`acqua un cilindro graduato. Un cilindro graduato è uno strumento da laboratorio con segni all`esterno e consente di misurare il volume di una certa quantità di liquido. Assicurati che il cilindro graduato sia abbastanza grande da contenere l`oggetto. Riempilo con acqua a sufficienza in modo che l`oggetto sia completamente sommerso, ma l`acqua non fuoriesca dal bordo. Prendere nota del livello iniziale dell`acqua.

Quando si misura il volume iniziale dell`acqua, guardare il livello del liquido all`altezza degli occhi e annotare la lettura sul lato inferiore del menisco. Il menisco è la curva che l`acqua compie quando viene a contatto con una superficie.

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3. Metti l`oggetto con calma nella tazza. Fare attenzione a non far cadere l`oggetto nell`acqua, altrimenti l`acqua potrebbe scorrere oltre il bordo e la lettura non sarà corretta. Assicurati che l`oggetto sia completamente immerso nell`acqua. Notare il nuovo livello dell`acqua della coppa, sempre all`altezza degli occhi, prestando molta attenzione al menisco.

Se hai versato acqua mentre metti l`oggetto nella tazza, riprova con un misurino più grande o usa meno acqua.

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4. Sottrarre il nuovo livello dell`acqua dal livello iniziale. La quantità di acqua spostata dall`oggetto è uguale al volume dell`oggetto misurato in centimetri cubi. I liquidi sono generalmente misurati in millilitri e un millilitro equivale a un centimetro cubo.

Ad esempio, supponiamo di aver iniziato con 35 ml di acqua e di aver terminato con 65 ml di acqua; il volume del tuo oggetto è quindi 65 – 35 = 30 ml o 30 cm

Parte 3 di 3: Calcolo della densità

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1. Determina la massa dell`oggetto. La quantità di materia in un oggetto è la massa di quell`oggetto. Questo può essere misurato direttamente posizionando l`oggetto su una scala con l`unità in grammi.

Tieni a portata di mano una bilancia precisa e posizionaci sopra l`oggetto. Registra la sua massa sul tuo quaderno.
Puoi anche misurare la massa con una bilancia. Con l`oggetto su un lato, posizionare pesi di massa nota sull`altro lato della bilancia finché non sono in equilibrio con l`oggetto. La massa del tuo oggetto è uguale alla massa totale dei pesi.
È importante assicurarsi che il tuo articolo sia asciutto prima di pesarlo. In questo modo si è certi che il risultato della misurazione non è meno accurato a causa dell`acqua assorbita.

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2. Calcola il volume del tuo oggetto. Se il tuo oggetto ha una forma regolare, calcola il volume utilizzando uno dei metodi precedentemente indicati. Se la forma è irregolare, calcolare il volume usando il metodo dello spostamento come spiegato sopra.

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3. Calcola la densità. La densità è definita come la massa divisa per il volume. Infine, per determinare la densità, dividere la massa pesata per il volume misurato. Il risultato è la densità del metallo espressa in g/cm.

Ad esempio, calcola la densità

ρ

$rho$ di una sostanza con un volume di 8 cm e una massa di 24 g.

\begin{matrix} ρ & = \end{matrix} \frac{m}{V} = 24 G 8 C m 3 = 3 G C m - 3

${begin{aligned}rho &={frac{M}{V}}\&={frac{24{{rm { g}}}}{8{{rm { cm^{{3}}}}}}}\&=3{{rm { g cm^{{-3}}}}}end{allineato}}$

Consigli

Puoi testare i tuoi calcoli di volume confrontando il risultato del metodo di spostamento e i calcoli.
Gli oggetti sono spesso un composto di diversi oggetti geometrici, quindi puoi dividerli in gruppi di base più piccoli per determinare il volume di ciascuno, quindi sommarli tutti insieme per determinare il volume dell`oggetto.