固体オブジェクトの体積を測定する方法

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著者: Robert Simon
作成日: 20 六月 2021
更新日: 14 5月 2024
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メスシリンダーで体積を測定する方法
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立方体や球体などの標準的な幾何学的形状のオブジェクトがある場合、その寸法を測定し、関連する数式を使用して、体積を計算できます。たとえば、立方体の1辺の長さ(L)を測定すると、立方体の体積はL3。球体の体積はV =(4÷3)πr3。しかし、ペンや岩などの不規則なオブジェクトをどうしますか?ギリシャの哲学者アルキメデスは、王冠の密度を見つけるように頼まれたときにこの問題に直面しました。その密度を決定するために、彼はその体積を知る必要があり、彼の「ユーレカ」の瞬間は、王冠を水に浸し、移動した水の量を測定することでそれができることに気づいたときに起こりました。変位法は、不規則な形状の物体の体積を決定する標準的な方法です。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

変位する水の量を測定することにより、不規則な形状のオブジェクトの体積を見つけることができます。物体の密度がわかっている場合は、計量するだけでその体積を見つけることもできます。

変位法の使用

    オブジェクトを保持するのに十分な大きさのコンテナを探します。体積を計算する必要があるため、シリンダーやボックスなどの規則的な形状のコンテナを使用するのが最善です。通常の容器をお持ちでない場合は、いつでもつばに水を入れ、測定対象物を浸すときにあふれる水をキャッチし、水を目盛り付き容器に移します。

    少なくとも十分な水を追加して、オブジェクトを完全に浸します。目盛り付きコンテナを使用しない場合は、コンテナの側面に水位をマークしてください。

    目盛り付き容器を使用する場合は、スケールの新しいレベルをお読みください。レベルの変更を取得するには、このレベルから古いレベルを減算します。

    目盛り付きのコンテナを使用しない場合は、コンテナに新しいマークを付けます。元のマークの高さを新しいマークの高さから引いて、水位の変化を取得します。

    目盛り付きコンテナを使用する場合は音量レベルを読み取りますが、目盛りなしコンテナを使用する場合は、音量を計算する必要があります。計算はコンテナの形状に依存します。

    円筒容器: コンテナの開口部の半径(r)を測定し、次の式を使用して置換された水の体積を計算します:体積=πr2 •(水深の変化)。

    長方形コンテナ: コンテナの開口部の長さ(L)と幅(W)を測定します。移動した水の量は次のとおりです。L•W•(水深の変化)。

オブジェクトの密度を知ると簡単に

銅のペニーまたは銀の彫像の体積を測定している可能性があります。これらは両方とも既知の密度であり、検索できます。オブジェクトの作成元の材料の密度がわかっている場合は、オブジェクトを計量するだけで体積を見つけることができます。密度=質量÷体積なので、体積=質量÷密度。

例: 銀の像の重量は10キログラムです。銀の密度は10,490 kg / mであるため3、体積は10 kg÷10,490 kg / m3 = 0.00095立方メートル。 1立方メートルは1,000リットルに等しいため、これは0.95リットルまたは0.25ガロンに相当します。