密度の測定

質問

気中重量は分かっていて、体積がわからない、ある「物」の密度を求めたい時に、よくやるのが、水槽に水を張って、「物」を入れた時の水の変化で体積を出して、重量÷体積で密度を求めますが、水の変化ではなく、「物」を水に入れる時に吊った状態で秤を付けて「水中重量」がわかった場合の密度の考え方を教えてください。

回答No.3

soramist · ベストアンサー

「アルキメデスの原理」については、ふたつの説明があり、本当のところは、「浮力の原理」なのですが、王冠を引き合いに出す方が面白いせいか、もっぱら、「溢れた水の量」の方が、よく引き合いに出されます。
ここでは、アルキメデスの原理本来の「浮力の原理」で説明します。

「物体を液体に沈めた時、その物体は押しのけた液体の重さと等しい浮力を持つ」

ある物質の容積を[Vm(ml)]、気中重量を[Wa(g)]、水中重量を[Ww(g)]、水の密度を[dw(g/ml)]とすると、Vmは排除した水の容積に等しいので、
　　Vm(ml)=(Wa(g)-Ww(g))/dw(g/ml)
となります。
（計算式に単位を付けたのは、計算結果が最後に「容積になる」ことを確認するためです）

水の密度を[1]とするなら、測定重量の差が水の容積と考えてもよいでしょう。
（重い物質でも軽い物質でも（鉄でもアルミでも）、容積が同じなら、「気中重量と水中重量の差は同じ」であることに注目してください）

wikiのURLはものすごく長いので全部記載できません。
ホームだけ載せておきますので、左側の検索欄に「アルキメデスの原理」と入れてみてください。
http://ja.wikipedia.org/wiki

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki

お礼

大変、分かりやすいアドバイスありがとうございました。
ただ、もう一つ教えていただきたいのですが、上記の内容の場合、体積と密度がわからなくて、気中重量と水中重量が既知のときに体積や密度はどうやって導けばいいのでしょうか。

回答No.4

soramist

これが「密度測定の方法」です！
http://www.bekkoame.ne.jp/~shin_/zai/density.htm

ですから、固体の密度を測るには、「密度のわかった液体」が、液体の密度を測るには、「密度のわかった固体」が必要です。
密度がわかれば、それで気中重量を割れば、体積が出ることはいうまでもないでしょう。

qa2768652のご質問拝見しました。
わたしは、計算式をじっくり見ればわかると思ったのですが、説明不十分だったでしょうか？
水の密度１とはっきり書けばわかりやすかったのでしょうが、水の密度は１ではないとおっしゃる方も多いので、つい、遠慮した表現になって、分かりにくかったでしょうか？

ANo.1さんのご回答、正解です。

参考URL：

http://www.bekkoame.ne.jp/~shin_/zai/density.htm

お礼

たびたびのアドバイスありがとうございました。式をよくよく見ればそうですよね・・・ましてや水＝1だし。どうもすみませんでした。水での水中重量と気中重量の差は体積＝密度ですね。

回答No.2

Linandtete

水の密度は既知、「物」は水中（の圧力）で変形しない、「物」の密度は水より大きく全体を沈めることができる、場合には「アルキメデスの原理」を使えばよろしいのでは？

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

miniture_min

物を抜いた時の水を見れば分かるのでは?

お礼

ありがとうございました。