Công thức tính khối lượng riêng Công thức Vật lý 11

Khối lượng riêng là một trong những kiến thức quan trọng và khá quen thuộc đối với các bạn học sinh. Tuy nhiên nhiều bạn chưa biết công thức tính khối lượng riêng như thế nào, tính chất ra sao.

Chính vì vậy trong bài viết hôm nay Download.vn sẽ giới thiệu đến các bạn khái niệm, công thức tính khối lượng, phương pháp xác định để các bạn cùng tham khảo.

1. Khối lượng riêng là gì?

Khối lượng riêng (mật độ khối lượng) là một thuật ngữ chỉ đại lượng thể hiện đặc tính về mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật chất đó. Nó được tính bằng thương số của khối lượng – m – của vật làm bằng chất đó (ở dạng nguyên chất) và thể tích V của vật.

2. Công thức tính khối lượng riêng

- Khi gọi khối lượng riêng là D, ta có: \(D\ =\ \frac{m}{V}\)

Trong đó:

• D là khối lượng riêng (kg/m³)
• V là thể tích (m³)

3. Công thức tính khối lượng riêng trung bình

Khối lượng riêng trung bình của một vật thể bất kỳ được tính bằng khối lượng chia cho thể tích của nó, thường kí hiệu là ρ

\(ρ\ =\ \frac{m}{V}\)

3. Bảng khối lượng riêng của một số chất

Khối lượng riêng của nước được tính toán trong một môi trường nhất định. Cụ thể giá trị này được tính với điều kiện nước nguyên chất ở trong nhiệt độ 4 độ C và hiện nay, người ta quy định khối lượng riêng của nước là D_nước = 1000kg/m³ .

Thông thường, các loại vật chất rắn sẽ xảy ra hiện tượng giãn nở thể tích ở nhiệt độ cao, còn nhiệt độ giảm thì thể tích thu lại. Thế nhưng, đối với nước, khi ở dưới nhiệt độ 0 độ C, nước sẽ bị đóng băng/đông đá khiến thể tích tăng lên và khối lượng riêng của nước giảm. Cụ thể, khối lượng riêng của nước đá là D_nước = 920kg/m³ .

Khối lượng riêng của chất rắn

Khối lượng riêng của một số chất lỏng khác

4. Ứng dụng khối lượng riêng vào thực tiễn

Khi người ta nói chì nặng hơn sắt thì phải hiểu ngầm rằng khối lượng riêng của chì lớn hơn khối lượng riêng của sắt. Hoặc có thể đo lượng bằng đơn vị trọng lượng riêng.

Iridi thuộc loại chất nặng nhất, có khối lượng riêng là 22400Kg / m3

Trong thực tế, chì có khối lượng riêng lớn, khá rẻ nên thường được sử dụng làm các thiết bị đơn giản, cũng có thể là làm cần câu cá giúp miếng mồi có thể lặn một cách tự nhiên.

5. Phương pháp xác định khối lượng riêng của một chất

Để xác định trọng lượng riêng của một chất bất kì ta làm theo các phương pháp sau đây:

• Đo trọng lượng của quả cân bằng lực kế
• Xác định thể tích quả cân bằng bình chia độ hoặc các vật dụng tương đương
• Áp dụng công thức tổng quát để tính trọng lượng riêng của quả cầu. Trong trường hợp quả cầu đồng chất và tinh khiết thì trọng lượng riêng của qá cầu cũng chính là trọng lượng riêng của chất đó.
• Việc tính toán trọng lượng riêng của một chất chỉ giúp ta hiểu thêm ý nghĩa, còn ở thực tế, các vấn đề này đã được giải quyết từ khá lâu trước rồi.

6. Ví dụ minh họa khối lượng riêng

Một vật có khối lượng 180 kg và thể tích 1,5 m^3.

a) Tính khối lượng riêng của vật.

b) b) Tính trọng lượng riêng của vật?

Đáp án

Ta có: m = 180 kg

V = 1,5 m³

Áp dụng công thức tính khối lượng riêng bên trên ta có:

Khối lượng riêng của vật là: D = 180/1,5 = 120 kg/m³

Để tính trọng lượng riêng, ta có công thức liên hệ: d = D x 10

Trọng lượng riêng của vật là: d =D x 10 =1200 N/m³

7. Bài tập trắc nghiệm khối lượng riêng

Câu 1: Thông tin về 1 kg nước có thể tích 1 lít còn với 1kg dầu hỏa lại có thể tích 5/4 lít. Phát biểu nào bên dưới là chính xác?

A. 1 lít nước có thể tích lớn hơn 1 lít dầu hỏa

B. 1 lít dầu hỏa có khối lượng lớn hơn 1 lít nước

C. Khối lượng riêng của dầu hỏa bằng 5/4 khối lượng riêng của dầu hỏa

D. Khối lượng riêng của nước bằng 5/4 khối lượng riêng của dầu hỏa.

Gợi ý đáp án:

A. 1 lít nước có thể tích lớn hơn 1 lít dầu hỏa. Câu này sai bởi lẽ cả 2 vấn đề đều nhắc đến là thể tích 1 lít, do đó không có sự so sánh thể tích trong trường hợp này

B. 1 lít dầu hỏa có khối lượng lớn hơn 1 lít nước. Đây cũng là một đáp án sai bởi lẽ khi dùng qui tắc tam suất, thì ta tính được 1 lít dầu hỏa chỉ nặng khoảng 0,8 KG

Từ đó ta tính được: D (dầu) = 0.8

D (nước) = 1

Suy ra, khối lượng riêng của nước bằng 5/4 khối lượng riêng của dầu

Câu 2: Một số người cho rằng đồng nặng hơn nhôm. Câu giải thích nào bên dưới là KHÔNG đúng?

A. Vì trọng lượng của đồng lớn hơn trọng lượng của nhôm

B. Vì trọng lượng riêng của đồng lớn hơn trọng lượng riêng của nhôm

C. Vì khối lượng riêng của đồng lớn hơn khối lượng riêng của nhôm

D. Vì trọng lượng riêng của miếng đồng lớn hơn trọng lượng của miếng nhôm có cùng thể tích.

Gợi ý đáp án:

C. Vì khối lượng riêng của đồng lớn hơn khối lượng riêng của nhôm

Câu 3: Khi cần đo khối lượng riêng các hòn bi thủy tinh, cần sử dụng các dụng cụ gì? Hãy chọn câu trả lời đúng.

A. Chỉ cần dùng một cái cân

B. Chỉ cần dùng một cái lực kế.

C. Chỉ cần dùng một cái bình chia độ.

D. Cần dùng một cái cân và một cái bình chia độ.

Gợi ý đáp án:

Để đo được khối lượng riêng ta cần phải biết được khối lượng và thể tích.

Để đo thể tích cần bình chia độ và để đo khối lượng thì cần phải có cân

Vậy câu này đáp án đúng là D. Cần dùng một cái cân và một cái bình chia độ

Câu 4: Khối lượng riêng dầu ăn được xác định là khoảng 800kg/m3. Nếu như có 2 lít dầu ăn trọng lượng là bao nhiêu? câu trả lời nào đúng?

A. 1,6N.

B. 16N.

C. 160N.

D. 1600N.

Gợi ý đáp án:

2 lít dầu ăn sẽ tương đương với khoảng 2x 0.8 = 1.6 Kg

1,6 kg tương ứng với khoảng 16 N

Vậy, 2 lít dầu ăn sẽ có trọng lượng khoảng 16 N

Chọn đáp án B.

Câu 5: Biết 10 lít cát có khối lượng 15kg. Tính trọng lượng của một đống cát 3 m3.

A. 60000N

B. 30000N

C. 45000N

D. 50000N

Gợi ý đáp án:

Khối lượng riêng của cát là: D = m/V = 15 / 10 = 1.5Kg / l

Một đống cát có khối lượng 3 m3 tương ứng với 3000 lít. Do đó khối lượng của đống cát là: 1.5 x 3000 = 4500 kg.

Trọng lượng của đống cát này là: 45000N

Vậy ta chọn đáp án C. 45.000N