Làm thế nào để cân được một cột sắt có khối lượng lên đến 10 tấn. Điều này nghe có vẻ khá đơn giản trong cuộc sống thời nay nhưng thời cổ xưa vấn đề này đã được giải quyết nhờ vào một đại lượng khối lượng riêng. Vậy có những công thức tính khối lượng riêng nào, ứng dụng ra sao mà con người ta có thể cân được cột sắt đó. Hãy cùng chuyên mục Vật Lý tìm hiểu ngay trong dưới bài viết này.

Khối lượng riêng là gì

Định nghĩa: Khối lượng của một mét khối chất được gọi là khối lượng riêng của chất đó. Từ định nghĩa trên ta xác định được công thức tổng quát của khối lượng riêng mọi chất như sau:

Công thức tính khối lượng riêng và đơn vị đo

Như đã giới thiệu trước, người ta dùng công thức tính khối lượng riêng: nhằm xác định khối lượng riêng của mọi vật.

Trong đó:

: Khối lượng (kg)

: Thể tích ()

: Khối lượng riêng ( )

Bằng thức nghiệm, người ta tính được khối lượng riêng của một số chất như bảng dưới đây.

Khối lượng riêng của một số chất

Chất rắnD (kg/m3)Chất lỏngD(kg/m3)
Chì11300Thủy ngân13600
Sắt7800Nước1000
Nhôm2700Xăng700
Đá2600Dầu hỏa800
Gạo1200Dầu ăn800
Gỗ tốt800Rượu, cồn790

Ứng dụng khối lượng riêng vào thực tiễn

Khi người ta nói chì nặng hơn sắt thì phải hiểu ngầm rằng khối lượng riêng của chì lớn hơn khối lượng riêng của sắt. Hoặc có thể đo lượng bằng đơn vị trọng lượng riêng.

Iridi thuộc loại chất nặng nhất, có khối lượng riêng là 22400Kg / m3

Trong thực tế, chì có khối lượng riêng lớn, khá rẻ nên thường được sử dụng làm các thiết bị đơn giản, cũng có thể là làm cần câu cá giúp miếng mồi có thể lặn một cách tự nhiên.

Phương pháp xác định khối lượng riêng của một chất

Để xác định trọng lượng riêng của một chất bất kì ta làm theo các phương pháp sau đây:

  • Đo trọng lượng của quả cân bằng lực kế
  • Xác định thể tích quả cân bằng bình chia độ hoặc các vật dụng tương  đương
  • Áp dụng công thức tổng quát để tính trọng lượng riêng của quả cầu. Trong trường hợp quả cầu đồng chất và tinh khiết thì trọng lượng riêng của qá cầu cũng chính là trọng lượng riêng của chất đó.
  • Việc tính toán trọng lượng riêng của một chất chỉ giúp ta hiểu thêm ý nghĩa, còn ở thực tế, các vấn đề  này đã được giải quyết từ khá lâu trước rồi.

Trắc nghiệm liên quan đến khối lượng riêng

Câu 1: Thông tin về 1 kg nước có thể tích 1 lít còn với 1kg dầu hỏa lại có thể tích 5/4 lít. Phát biểu nào bên dưới là chính xác?

A. 1 lít nước có thể tích lớn hơn 1 lít dầu hỏa

B. 1 lít dầu hỏa có khối lượng lớn hơn 1 lít nước

C. Khối lượng riêng của dầu hỏa bằng 5/4 khối lượng riêng của dầu hỏa

D. Khối lượng riêng của nước bằng 5/4 khối lượng riêng của dầu hỏa.

Lời giải:

A.  1 lít nước có thể tích lớn hơn 1 lít dầu hỏa. Câu này sai bởi lẽ cả 2 vấn đề đều nhắc đến là thể tích 1 lít, do đó không có sự so sánh thể tích trong trường hợp này

B. 1 lít dầu hỏa có khối lượng lớn hơn 1 lít nước. Đây cũng là một đáp án sai bởi lẽ khi dùng qui tắc tam suất, thì ta tính  được 1 lít dầu hỏa chỉ nặng khoảng 0,8 KG

Từ đó ta tính được: D (dầu) = 0.8

D (nước) = 1

Suy ra, khối lượng riêng của nước bằng 5/4 khối lượng riêng của dầu

Câu 2: Một số người cho rằng đồng nặng hơn nhôm. Câu giải thích nào bên dưới là KHÔNG đúng?

A. Vì trọng lượng của đồng lớn hơn trọng lượng của nhôm

B. Vì trọng lượng riêng của đồng lớn hơn trọng lượng riêng của nhôm

C. Vì khối lượng riêng của đồng lớn hơn khối lượng riêng của nhôm

D. Vì trọng lượng riêng của miếng đồng lớn hơn trọng lượng của miếng nhôm có cùng thể tích.

Lời giải:

C. Vì khối lượng riêng của đồng lớn hơn khối lượng riêng của nhôm

Câu 3: Khi cần đo khối lượng riêng các hòn bi thủy tinh, cần sử dụng các dụng cụ gì? Hãy chọn câu trả lời đúng.

A. Chỉ cần dùng một cái cân

B. Chỉ cần dùng một cái lực kế.

C. Chỉ cần dùng một cái bình chia độ.

D. Cần dùng một cái cân và một cái bình chia độ.

Lời giải:

Để đo được khối lượng riêng ta cần phải biết được khối lượng và thể tích.

Để đo thể tích cần bình chia độ và để đo khối lượng thì cần phải có cân

Vậy câu này đáp án đúng là D. Cần dùng một cái cân  và một cái bình chia độ

Câu 4: Khối lượng riêng dầu ăn được xác định là khoảng 800kg/m3. Nếu như có 2 lít dầu ăn trọng lượng là bao nhiêu? câu trả lời nào đúng?

A. 1,6N.

B. 16N.

C. 160N.

D. 1600N.

Lời giải:

2 lít dầu ăn sẽ tương đương với khoảng 2x 0.8 = 1.6 Kg

1,6 kg tương ứng với khoảng 16 N

Vậy, 2 lít dầu ăn sẽ có trọng lượng khoảng 16 N

Chọn đáp án B.

Câu 5: Biết 10 lít cát có khối lượng 15kg. Tính trọng lượng của một đống cát 3 m3.

A. 60000N

B. 30000N

C. 45000N

D. 50000N

Lời  giải: 

Khối lượng riêng  của cát là: D = m/V = 15 / 10 = 1.5Kg / l

Một đống cát có khối lượng 3 m3 tương ứng với 3000 lít. Do đó khối lượng của đống cát là: 1.5 x 3000 = 4500 kg.

Trọng lượng của đống cát này là: 45000N

Vậy ta chọn đáp án C. 45.000N

Để hiểu rõ được công thức tính khối lượng riêng điều đầu tiên bạn cần phải nắm rõ và phân biệt giữa khối lượng và thể tích. Công thức ứng dụng nhiều trong các đề thi kiểm tra vật lý lớp 6. Việc đo được khối lượng riêng không những ứng dụng trong cuộc sống mà còn có ý nghĩa trong phát triển khoa học, công nghệ.
Chủ đề liên quan