Cântărirea hidrostatică este o metodă de determinare a densității folosind legea lui Arhimede .
Determinarea densității ( ) prin cântărire hidrostatică se realizează în funcție de rezultatele a două măsurători ale masei obiectului testat. Mai întâi în aer, apoi într-un lichid cu o densitate intrinsecă cunoscută ( ). De obicei, apa este folosită ca lichid, cum ar fi apa distilată . Prima cântărire vă permite să determinați masa obiectului ( ), iar a doua, prin diferența ambelor cântăriri, vă permite să calculați volumul [1] : .
Densitatea obiectului investigat se calculează prin formula:
Metoda cântăririi hidrostatice este utilizată pe scară largă în economia națională și este una dintre metodele standard de determinare a densității materialelor [2] .
În funcție de precizia necesară, cântărirea hidrostatică se efectuează pe diverse scale , de exemplu, tehnică, analitică, exemplară. Pentru măsurătorile de masă se folosesc cântare mai puțin precise, dar care oferă o viteză mai mare, de exemplu, cântarele lui Mohr, numite după chimistul german K. F. Mohr ( germană: KF Mohr ) care le-a proiectat în 1847 [3] [4] . Se folosesc și cântare moderne, computerizate și special concepute pentru acest scop, care calculează automat densitatea necesară [5] .
Cântărirea hidrostatică și-a găsit aplicație în medicină pentru a evalua stratul de grăsime al corpului uman, care este utilizat, de exemplu, în diagnosticul obezității . În același timp, este important să se determine corect, folosind echipamente speciale, volumul rezidual al plămânilor , care poate introduce distorsiuni ale datelor obținute. Cantitatea de grăsime corporală este calculată folosind metode standard [6] [7] .
Cântărirea hidrostatică vă permite să determinați rapid și fără a deteriora bijuteriile pentru a-i determina proba .
Pentru a determina proba, este necesar să cântăriți bijuteria și să înregistrați greutatea acesteia m1. Apoi, puneți un pahar cu apă pe o cântar goală și resetați cântarul la zero. Apoi, ar trebui să coborâți cu atenție bijuteria în apă pe un fir, astfel încât să fie complet în apă, dar să nu atingă fundul și pereții și să înregistrați din nou citirea cântarilor m2. Prin împărțirea m1 la m2 rezultă o valoare care, conform tabelului de mai jos, vă permite să determinați finețea piesei de bijuterie.
m1/m2 | încerca | metal |
---|---|---|
11.54-11.56 | 375 | aur |
12.50-14.00 | 585 | aur |
14.50-17.50 | 750 | aur |
10.28 | 875 | argint |
10.36 | 925 | argint |
De exemplu: la cântărirea unui inel de aur, cântarul arăta greutatea lui m1=2,171 gr. La cântărirea aceluiași inel în apă, cântarul arăta m2 = 0,165 gr. La împărțirea m1 la m2, am obținut 2,171/0,165=13,1. Conform tabelului, avem un inel de 585 de mostre.
Trebuie remarcat faptul că această metodă nu va funcționa cu articole goale sau cu mai multe materiale (cum ar fi un inel cu pietre prețioase).