Lekce II / 01 - Hustota

Cíl lekce:

Žáci se seznámí s pojmem hustota a vyzkouší si rozdílnou hustotu různých kapalin a pevných látek.

Zeptejte se Vašich dětí:

• Co je to hustota?
• Můžete ovlivnit hustotu látky?
• Čím měříte hustotu kapalin?
• Co se stane, když smícháme vodu s olejem?
• Které předměty (použité v pokusu) plavou na hladině a které klesají na dno?
• Na jakém principu funguje lávová lampa?

Hustota

Co má větší hustotu: voda nebo olej? To poznáme snadno, když zvážíme kádinku plnou vody a stejně velkou kádinku plnou oleje. Větší hustotu má voda. A přece skoro každý řekne: „Olej je hustší než voda.“ Jak je to tedy?

Slovo „hustý“ používají lidé ve dvou různých významech. Někteří lidé říkají, že „med je hustý, olej je hustý“ a myslí tím, že tyto kapaliny pomalu tečou a obtížně se míchají. Často také lidé říkají, že „vlasy jsou husté, nebo les je hustý“ a myslí tím, že na malém místě je hodně vlasů nebo hodně stromů. Když se tedy řekne, že má nějaká látka velkou hustotu, je tím myšleno, že v malém objemu látky je obsaženo velké množství hmoty.

Tyto odlišné významy slova „hustý“ se spolu někdy pletou. Rozdíl můžete vidět např. na následujících obrázcích. Abychom si tyto dva významy nepletly, používáme slovo hustota pouze v jediném významu: Látka má velkou hustotu, když má v malém objemu hodně hmoty.

 

Porovnání hustoty vody a oleje na základě hmotnosti a viskozity
Upraveno podle Macháček, M. (1999). Fyzika 6 pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prométheus

Hustota

Hustota určuje hmotnost látky připadající na daný objem. Značí se ρ (čti ró). Čím má látka větší hustotu, tím má při stejném objemu větší hmotnost (je těžší). Hustota látek se vypočítá jako podíl hmotnosti a objemu (kde m … hmotnost, V … objem):

 

Základní jednotkou hustoty je kg/m3, velmi často se pracuje rovněž s jednotkou g/cm3 (což je tisícina hodnoty hustoty uvedené v základní jednotce).
Často dělíme látky na základě hustoty podle toho, zda na vodě plavou (mají menší hustotu než voda), nebo zda se potápějí (mají větší hustotu než voda).

Co ovlivňuje hustotu látky?

Hustotu látky lze ovlivnit:

• snížením nebo zvýšením teploty nebo tlaku
• jejím znečištěním (tzn. přidáním jiných látek)

Jak zjišťujeme hustotu látek?

Měření hustoty látek:

Hustotu kapalin měříme pomocí přístroje, který se nazývá hustoměr. Hustoměr je uzavřená skleněná trubice s baňkou se závažím v dolní části a se stupnicí (podobná teploměru).  

Hustotu kapalin měříme hustoměrem tak, že jej opatrně zasuneme do nádoby s kapalinou a ze stupnice odečteme výslednou hustotu. Hustotu odečteme na stupnici hustoměru v místě, kde hladina kapaliny protíná stupnici hustoměru. Čím je kapalina hustší (čím má větší hustotu), tím méně se hustoměr ponoří.

Některé hustoměry jsou speciální: např. pro zjišťování hustoty kapaliny v automobilové baterii nebo také speciální hustoměr používaný ke stanovení množství cukru v roztoku a obsahu alkoholu v nápojích.

 

Měření hustoty vody a oleje pomocí hustoměru 
Upraveno podle Macháček, M. (1999). Fyzika 6 pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prométheus

Měření hustoty pevných látek:

Látku nejprve zvážíme. Vložíme ji do kapaliny o známém objemu a odečtením známého a výsledného objemu zjistíme její objem. Hmotnost a objem dosadíme do vzorce pro výpočet hustoty.

 

Zjišťování hustoty pevné látky 
Upraveno podle Macháček, M. (1999). Fyzika 6 pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prométheus

Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více:

• http://www.zsondrejov.cz/Vyuka/F-6/Hustota.pdf

• Macháček, M. (1999). Fyzika 6 pro základní školy a víceletá gymnázia. Praha: Prométheus.