Calcular volumen y densidad: 11 pasos (con fotos)

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El volumen es la cantidad de espacio que ocupa un objeto, mientras que la densidad es la masa del objeto por unidad de volumen. Primero debe conocer el volumen de un objeto antes de poder calcular su densidad. Puede calcular el volumen de objetos regulares con una fórmula simple, determinada por la forma del objeto. Las unidades de volumen comúnmente utilizadas son los centímetros cúbicos (cm) y los metros cúbicos (m). Una vez que haya calculado el volumen, la densidad se determina con un cálculo simple. Las unidades comúnmente utilizadas para la densidad son gramos por centímetro cúbico (g/cm) o gramos por mililitro (g/mL).

Pasos

Parte 1 de 3: calcular el volumen de un objeto regular

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1. Determinar la forma del objeto. Al conocer la forma de un objeto, puede determinar la fórmula correcta y hacer los cálculos necesarios para el volumen.

A esfera es un objeto tridimensional perfectamente redondo, donde cada punto en su superficie es equidistante del centro. En otras palabras, una esfera es un objeto esférico.
A cono es un objeto tridimensional con una base circular y un punto. Otra forma de pensar en esto es que un cono es un tipo especial de pirámide con una base circular.
A cubo es una forma tridimensional con seis caras cuadradas idénticas.
A paralelepípedo, también llamado prisma rectangular, parece un cubo ya que es una forma tridimensional con seis lados, pero en este caso los lados son rectangulares en lugar de cuadrados.
A cilindro es una forma tridimensional con dos círculos planos idénticos y una sola superficie plana curva que conecta ambos círculos.
A pirámide es una forma tridimensional con un polígono como base y lados inclinados que se unen en un punto (la punta de la pirámide).Una pirámide regular es una pirámide con un polígono regular como base de la pirámide, lo que significa que todos los lados del polígono tienen la misma longitud y todos los ángulos tienen el mismo tamaño.
Si su objeto tiene una forma irregular, puede usar el método de desplazamiento para determinar su volumen.

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2. Elige la ecuación correcta para calcular el volumen. Cada forma tiene su propia fórmula para calcular cuánto espacio tridimensional ocupa. A continuación encontrará las fórmulas para los objetos mencionados anteriormente. Leer más al respecto calculando el volumen para ejemplos más detallados e imágenes de estas fórmulas.

bol:

V = \frac{4}{3} π r^{3},

$V={frac{4}{3}}pi r^{{3}},$ donde r es el radio de la esfera.

Cono:

V = \frac{1}{3} π r^{2} h,

$V={frac{1}{3}}pi r^{{2}}h,$ donde r es el radio de la base circular y h es la altura del cono.

Cubo:

V = s 3,

$V=s^{{3}},$ donde s es la longitud de un lado.

Prisma rectangular:

V = yo w h,

$V = lwh,$ donde l es la longitud de un lado de una cara rectangular, w es el ancho de una cara rectangular y h es la altura del prisma.

Cilindro:

π r 2 h,

$pi r^{{2}}h,$ donde r es el radio de la base circular y h es la altura del cono.

Pirámide:

V = \frac{1}{3} B h,

$V={frac{1}{3}}Sujetador,$ donde B es el área de la base de la pirámide y h es la altura de la pirámide.

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3. Haz las medidas necesarias. Las medidas que necesita están determinadas por la forma del objeto. Para la mayoría de los objetos, necesita la altura, pero el radio es suficiente si la forma es circular, o la longitud y el ancho de los objetos con caras rectangulares.

El radio de un circulo es la mitad de su diametro. Mida el diámetro con una regla a través del centro del círculo y lea la lectura. Calcular el radio dividiendo el diámetro por dos.

Determinar el radio de una esfera requiere un poco más de esfuerzo, pero se puede hacer de varias maneras, como se muestra en Este artículo.

La longitud, el ancho y la altura de los objetos se pueden medir con una regla, midiendo de un extremo a otro de un objeto.

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4. Calcular el volumen. Ahora que ha determinado la forma, sabe qué fórmula usar y ha tomado las medidas necesarias, puede calcular el volumen. Introduzca sus lecturas y realice los cálculos necesarios. El producto final es el volumen de su objeto.

No olvides dar tu respuesta en unidades cúbicas. Ya sea que use métricas o SI, la unidad de volumen siempre es cúbica. Siempre agregue unidades al final de su cálculo.

Parte 2 de 3: calcula el volumen de un objeto irregular

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1. Calcula el volumen del objeto usando el desplazamiento. Puede ser difícil determinar las dimensiones de los objetos de forma irregular, lo que posteriormente conducirá a mediciones y cálculos de volumen incorrectos. Al medir la cantidad de agua desplazada por un objeto, puede calcular su volumen sin fórmulas complejas.

Este método también se puede utilizar para calcular el volumen de una forma regular.

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2. Llene un cilindro graduado con agua. Una probeta graduada es un instrumento de laboratorio con marcas en el exterior y permite medir el volumen de una determinada cantidad de líquido. Asegúrese de que el cilindro graduado sea lo suficientemente grande para sostener el objeto. Llénalo con suficiente agua para que el objeto quede completamente sumergido, pero el agua no se derrame por el borde. Tenga en cuenta el nivel inicial del agua.

Cuando mida el volumen inicial de agua, mire el nivel del líquido a la altura de los ojos y observe la lectura en la parte inferior del menisco. El menisco es la curva que hace el agua cuando entra en contacto con una superficie.

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3. Coloque el objeto con calma en la taza. Tenga cuidado de no dejar caer el objeto en el agua, de lo contrario, el agua podría fluir por el borde y la lectura será incorrecta. Asegúrese de que el objeto esté completamente sumergido en agua. Fíjate en el nuevo nivel de agua de la copa, de nuevo a la altura de los ojos, prestando mucha atención al menisco.

Si derramó agua mientras colocaba el objeto en la taza, intente nuevamente con una taza medidora más grande o use menos agua.

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4. Restar el nuevo nivel de agua del nivel inicial. La cantidad de agua desplazada por el objeto es igual al volumen del objeto medido en centímetros cúbicos. Los líquidos generalmente se miden en mililitros, y un mililitro es igual a un centímetro cúbico.

Por ejemplo, suponga que comenzó con 35 ml de agua y terminó con 65 ml de agua; el volumen de su objeto es entonces 65 – 35 = 30 ml o 30 cm

Parte 3 de 3: Cálculo de la densidad

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1. Determinar la masa del objeto. La cantidad de materia en un objeto es la masa de ese objeto. Esto se puede medir directamente colocando el objeto en una escala con la unidad en gramos.

Tenga a mano una escala precisa y coloque el objeto en ella. Anota su masa en tu cuaderno.
También puedes medir la masa con una balanza. Con el objeto de un lado, coloque pesos de masa conocida en el otro lado de la balanza hasta que estén en equilibrio con el objeto. La masa de tu objeto es igual a la masa total de los pesos.
Es importante asegurarse de que su artículo esté seco antes de pesarlo. De esa manera, está seguro de que el resultado de la medición no es menos preciso debido al agua absorbida.

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2. Calcula el volumen de tu objeto. Si su objeto tiene una forma regular, calcule el volumen usando uno de los métodos indicados anteriormente. Si la forma es irregular, calcule el volumen usando el método de desplazamiento como se explicó anteriormente.

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3. Calcular la densidad. La densidad se define como la masa dividida por el volumen. Finalmente, para determinar la densidad, divida la masa ponderada por el volumen medido. El resultado es la densidad del metal expresada en g/cm.

Por ejemplo, calcule la densidad

ρ

$rho$ de una sustancia con un volumen de 8 cm y una masa de 24 g.

\begin{matrix} ρ & = \end{matrix} \frac{metro}{V} = 24 gramo 8 C metro 3 = 3 gramo C metro - 3

${begin{alineado}rho &={frac{M}{V}}\&={frac{24{{rm { g}}}}{8{{rm { cm^{{3}}}}}}}\&=3{{rm { g cm^{{-3}}}}}end{alineado}}$

Consejos

Puede probar sus cálculos de volumen comparando el resultado del método de desplazamiento y los cálculos.
Los objetos suelen ser un conjunto de varios objetos geométricos, por lo que puede dividirlos en grupos básicos más pequeños para determinar el volumen de cada uno y luego sumarlos para determinar el volumen del objeto.