Hustota
Hustota meria, koľko hmoty je obsiahnuté v danom objeme.
Hustota
ρ = hustota (kg/m³ alebo g/cm³), m = hmotnosť, V = objem
Hmotnosť
Objem
Hustota vody = 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³
Plávanie a klesanie
- Teleso pláva, ak jeho hustota < hustota tekutiny
- Teleso klesá, ak jeho hustota > hustota tekutiny
Pláva drevený kváder (hustota 0,7 g/cm³) vo vode?
Hustota dreva (0,7) < hustota vody (1,0) → pláva.
Klesá oceľová skrutka (hustota 7,8 g/cm³) vo vode?
Hustota ocele (7,8) > hustota vody (1,0) → klesá.
Vztlaková sila (Archimédov zákon)
Teleso ponorené v tekutine je nadnášané vztlakovou silou rovnajúcou sa tiaži vytlačenej tekutiny.
Loď pláva, pretože jej priemerná hustota (oceľ + dutý priestor + vzduch) je menšia ako hustota vody, hoci samotná oceľ by klesla.
Prax: Mŕtve more — plávanie bez námahy
Mŕtve more na Blízkom východe má obsah soli asi 34 % — takmer desaťkrát viac ako normálna morská voda. To mu dáva hustotu asi 1,24 g/cm³, čo je výrazne viac ako priemerná hustota ľudského tela (~1,0 g/cm³). Návštevníci sa bez námahy vznášajú na hladine a môžu dokonca čítať noviny, kým ležia na chrbte — hustá voda poskytuje viac než dostatok vztlakovej sily.
Prax: Hustomier — meranie hustoty batériovej kyseliny a alkoholu
Hustomier je sklenená trubica s váženým bulbom na spodku a stupnicou vo vnútri. Ponára sa do rôznych hĺbok podľa hustoty tekutiny, v ktorej plávate. Automobiloví mechanici používajú hustomere na kontrolu hustoty kyseliny v batérii (klesá, keď sa batéria vybíja) a pivovari ich využívajú na meranie hustoty kvasiaceho piva na výpočet obsahu alkoholu.
Prax: Héliový balón stúpajúci vo vzduchu
Héliový balón stúpa, pretože hélium (hustota ≈ 0,16 kg/m³) je oveľa menej husté ako vzduch (hustota ≈ 1,2 kg/m³). Vztlaková sila vytlačeného vzduchu prevyšuje celkovú hmotnosť hélia, obalu balóna a šnúrky — balón pláva nahor. Rovnaký princíp vysvetľuje, prečo stúpajú teplovzdušné balóny: zohrievanie vzduchu v obale znižuje jeho hustotu pod hustotu chladnejšieho vonkajšieho vzduchu.
Cvičné príklady
Kameň má hmotnosť 300 g a objem 120 cm³. Vypočítaj hustotu. Pláva?
Zobraziť odpoveď
Kus vosku (hustota 0,9 g/cm³) vložíme do vody. Pláva alebo klesá?