Архимед необходими за да се определи дали златотърсач е присвоил злато по време на производството на кралската корона за цар Йеро I от Сиракуза. Как ще разберете дали короната е направена от злато или по-евтина сплав? Как ще разберете дали короната е основен метал със златист екстериор? Златото е много тежък метал (дори по-тежък от водя, въпреки че оловото има по-голямо атомно тегло), така че един от начините за тестване на короната би бил да се определи неговата плътност (маса на единица обем). Архимед би могъл да използва везни, за да намери масата на короната, но как би намерил обема? Топенето на короната, за да я хвърлите в куб или сфера, би направило лесно изчисление и ядосан цар.
След размишляването върху проблема, Архимед му хрумна, че той може да изчисли обема въз основа на колко вода се измести короната. Технически той дори не е имал нужда да претегля короната, ако има достъп до кралската хазна, тъй като може просто да сравнява изместване на водата от короната с изместване на водата с равен обем злато, което ковачът е дал да използва. Според историята, след като Архимед се ударил в решението на проблема си, той избухнал отвън, гол и се затичал по улиците и крещял: „Еврика! Еврика! "
Някои от това може да са измислица, но идеята на Архимед да изчисли обема на даден обект и неговата плътност, ако знаете, че теглото на обекта е било факт. За малък предмет, в лабораторията, най-лесният начин да направите това е частично да напълните градуиран цилиндър, достатъчно голям, за да съдържа обекта с вода (или някаква течност, в която обектът няма да се разтвори). Запишете обема на водата. Добавете обекта, като внимавате да премахнете въздушните мехурчета. Запишете новия том. Обемът на обекта е първоначалният обем в цилиндъра, изваден от крайния обем. Ако имате масата на обекта, неговата плътност е масата, разделена на неговия обем.
Как да го направите у дома
Повечето хора не пазят градуирани бутилки в домовете си. Най-близкото до него би била чаша за измерване на течност, която ще изпълни същата задача, но с много по-малка точност. Има и друг начин за изчисляване на обема, използвайки метода на изместване на Archimede.
- Частично напълнете кутия или цилиндричен контейнер с течност.
- Маркирайте първоначалното ниво на течността от външната страна на контейнера.
- Добавете обекта.
- Маркирайте новото ниво на течността.
- Измерете разстоянието между първоначалното и крайното ниво на течността.
Ако контейнерът е бил правоъгълен или квадратен, обемът на обекта е вътрешната ширина на контейнера, умножена по вътрешната дължина от контейнера (и двете числа са еднакви в куб), умножено по разстоянието, което е изместена течността (дължина х ширина х височина = сила на звука).
За цилиндър измерете диаметъра на кръга вътре в контейнера. Радиусът на цилиндъра е 1/2 от диаметъра. Обемът на вашия обект е pi (π, ~ 3.14), умножен по квадрата на радиуса, умножен по разликата в нивата на течността (πr2з).