I. LÝ THUYẾT CHUNG
1. Khối lượng riêng là gì?
Khối lượng riêng (Density) là một đại lượng đo mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật chất đó. Nó được tính bằng thương số giữa khối lượng (m) của một vật làm bằng chất đó (nguyên chất) và thể tích (V) của vật. Đơn vị đo khối lượng riêng là kilogam trên mét khối (kg/m3) hoặc gam trên centimét khối (g/cm3) theo hệ đo lường chuẩn quốc tế.
2. Trọng lượng riêng là gì?
Trọng lượng riêng (Specific Weight) là trọng lượng của một mét khối vật chất. Trọng lượng riêng khác với khối lượng riêng. Đơn vị đo trọng lượng riêng là N/m³. Công thức tính trọng lượng riêng là: Trọng lượng riêng = Khối lượng riêng x 9,81.
Công thức tính khối lượng riêng và trọng lượng riêng
I. Công thức tính khối lượng riêng
Khối lượng riêng của một vật được tính bằng tỷ lệ giữa khối lượng và thể tích của vật đó:
D = m/V
Trong đó:
- D là khối lượng riêng (kg/cm3)
- m là khối lượng của vật (kg)
- V là thể tích (m3)
Nếu chất đó là đồng chất, khối lượng riêng tại mọi vị trí đều giống nhau và tính bằng khối lượng riêng trung bình:
ρ = m/V
Trong đó ρ là khối lượng riêng trung bình của một vật thể bất kỳ.
II. Công thức tính trọng lượng riêng
Trọng lượng riêng của vật thể được tính bằng công thức:
d = P/V
Trong đó:
- d là trọng lượng riêng (N/m³)
- P là trọng lượng (N)
- V là thể tích (m³)
III. Sự khác nhau giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng
Trọng lượng riêng là trọng lượng của một mét khối vật chất, khác với khối lượng riêng. Công thức tính trọng lượng riêng:
Trọng lượng riêng = Khối lượng riêng x 9.81 (Đơn vị đo trọng lượng riêng là N/m³).
Bài tập về khối lượng riêng và trọng lượng riêng
Bài 1: Một hộp sữa ông thọ có khối lượng 0.397 kg, thể tích 0.32 m³. Xác định khối lượng riêng của sữa chứa trong hộp.
Giải:
Khối lượng riêng của sữa chứa trong hộp là:
D = m/V = 0.397 kg / 0.32 m³ = 1.240625 kg/m³
Ta có m = 0.397 kg, V = 0.00032 m3
Khối lượng riêng của sữa là D = m/V = 0.397/0.00032 ≈ 1240.6 (kg/m3)
Bài 2: Biết 10 lít cát có khối lượng 15 kg
- Thể tích của 1 tấn cát: V = m/D = 1000/1500 = 0.667 (m3)
- Trọng lượng của 1 đống cát 3m3: P = D x V x g = 10 x 1500 x 3 x 9.8 = 441000 N
Bài 3: Một lượng cát có thể tích 80 cm3 có khối lượng là 1,2 kg.
- Khối lượng riêng của khối cát: D = m/V = 1.2/0.00008 = 15000 kg/m3
- Trọng lượng riêng của khối cát: d = D x g = 15000 x 9.8 = 147000 N/m3
Bài 4: Khối đá có thể tích là 0.5m3 và khối lượng riêng của đá là 2600kg/m3.
Khối lượng của khối đá là: m = D x V = 2600 x 0.5 = 1300 kg
Bài 5: Để xác định trọng lượng riêng của chất làm quả cản, ta cần dụng cụ sau:
- Một quả cân 200g mà ta cần đo trọng lượng riêng của chất làm nó, có một sợi chi buộc vào quả cân.
- Một bình chia độ có GHĐ 250m3, miệng rộng đế có thể cho lọt quá cân vào trong bình. Bình chứa khoáng 100 m3 nước.
- Một lực kế có GHĐ ít nhất 2,5N.
Các bước để xác định trọng lượng riêng của chất làm quả cản:
- Thả chìm quả cân vào bình chia độ.
- Giả sử nước dâng lên đến mực 120m3. Vậy thể tích quả cân 200g là: V = 120 – 100 = 20(m3) = 0.00002(m3).
- Sau đó, ta treo quả cân lên lực kế để đo lực nâng của nó, lực này
Bài 6: Hãy tính khối lượng của một chiếc dầm sắt có thể tích 40dm3.
Tra bảng, ta thấy sắt có khối lượng riêng là D = 7800kg/m3 và V = 40dm3 = 0,04 m3.
Tính khối lượng dầm sắt:
Ta có: D = m/V suy ra m = D.V
Hay m = 7800.0,04 = 312 (kg)
Bài 7: Một hộp sữa ông Thọ có khối lượng 397g và có thể tích 320cm2. Hãy tính khối lượng riêng của sữa trong hộp theo đơn vị kg/ m3.
Ta có: 397g = 0,397kg. 320cm3 = 0,00032m3.
Khối lượng riêng của sữa trong hộp là:
D = m/V = 0,397 / 0,00032 = 1240kg/m3.
Bài 8: Biết 10 lít cát có khối lượng 15kg.
a) Tính thể tích của 1 tấn cát.
Ta có: 10/15kg (1 tấn = 1000kg; 1 lít = 1 dm3).
Thể tích của một tấn cát: V = (1000 . 10)/15 = 666,7(1) = 0,667(m3).
b) Tính trọng lượng của một đống cát 3cm3.
Trọng lượng của đống cát là 45.000N.
Bài 9: 1kg kem giặt VISO có thể tích 900cm3. Tính khối lượng riêng của kem giặt VISO và so sánh với khối lượng riêng của nước.
Ta có: 1 cm3 – 0,001m3. Khối lượng riêng của kem giặt VISO là:
D = 1/0,0009 = 1111,1 (kg/m3).
So sánh với khối lượng riêng của nước thì khối lượng riêng của kem giặt VISO lớn hơn.
Bài 10: Mỗi hòn gạch hai lỗ có khối lượng 1,6kg. Hòn gạch có thể tích 1.200cm3. Mồi lỗ có thể tích 192 cm3. Tính khối lượng riêng và trọng lượng riêng của gạch.
Thế tích thực của hòn gạch là:
V = 1200 – (192.2) = 816 (cm3) = 0,0816 (m3).
Khối lượng riêng của gạch:
D = m/V = 1,6 / 0,0816 = 1960,8 kg/cm3
Trọng lượng riêng của gạch:
d = 10.D = 10.1960,8 = 19608 N/cm3.
Vậy là các bạn vừa được tìm hiểu về Công thức tính khối lượng riêng, trọng lượng riêng và nhiều dạng bài tập thường gặp. Đây là phần kiến thức Vật lí 6 rất quan trọng. Các bạn lưu lại để xem khi cần nhé ! Xem thêm công thức tính diện tích hình cầu nữa nhé !
(Nguồn: cdvatc.edu.vn)