Как найти объем тела в физике - общие и частные случаи

Одним из ведущих, базовых понятий в физике является объем тела, который используется как индивидуально, в практических целях, так и в комплексе, для расчета других значений и показателей. Впервые подробно этот термин исследуется в рамках программы курса за 7 класс, где на уроках школьники учатся экспериментально определять и рассчитывать объем воды или другой жидкости, а также находить этот параметр через формулы, с массой, плотностью и без плотности вещества. Более подробно о том, как и когда лучше воспользоваться каждой из формул, можно узнать, изучая гдз по фотографии онлайн, составленное на основе ИИ, с привлечением современных технологий. В дальнейшем такой навык пригодится для решения задач и выполнения лабораторных работ по ряду школьных и не только, дисциплин:

• физики;
• химии;
• естествознания;
• технологии и т. д.

Перед тем, как определиться, как найти объем в физике формула, надо разобраться в самой сути этих понятий. Под объемом тел понимается величина, которая покажет, сколько в трехмерном пространстве оно занимает этого пространства. Такие знания понадобятся не только для решения задач из школьного курса, но и для бытового применения. Например, для расчета нужной упаковки при переезде, посуды для приготовления пищи и т. п.

При расчете объемов тел применяются различные формулы, исходя из особенностей этого тела. В этой связи выделяют:

1. Куб, как частная форма параллелепипеда. Считается таким образом: V = a^3, где a — длина ребра куба.
2. Параллелепипед, расчет осуществляется так: V=авс, где а, в и с, соответственно, длина, ширина и высота фигуры. Это формульное равенство известно еще из курса математики за пятый класс.
3. Объемное значение цилиндра исчисляется на основании: V = π × r² × h, где V — объём цилиндра, π (пи) — математическая константа, которая приблизительно равна 3,14, r — радиус основания фигуры, h, соответственно, ее высота.
4. Сферы или шара, то есть, таких тел, все точки которых равноудалены от центра. Для расчета применяют: V = (4/3) × π × r³, расшифровка применяемых величин и их обозначений аналогична предыдущему пункту.
5. Конус, то есть, трехмерный объемный объект с одной вершиной и основанием в форме круга. Визуально его можно себе представить как вафельный рожок для мороженого. Исчисление ведется по формуле: V = (1/3) * π * r² * h, обозначения величин, входящих в нее, можно смотреть выше, они аналогичны.

Но не всегда тела имеют определенную, описываемую выше, форму. При сложной конфигурации объемной фигуры расчеты ведутся другими методами.

 Как найти объем жидкости в физике для сложных тел

Проще всего примерные расчеты выполнять, приняв в качестве жидкости воду, поскольку она имеет единичную плотность, что удобно для понимания сути явления в целом. Для ответа на вопрос, как найти объем воды в физике, следует воспользоваться законом Архимеда. Он гласит, что объем вытесненных жидкостей и погруженных в них тел равны. Далее можно действовать экспериментально. Для этого нужно налить в мензурку либо мерный цилиндр воду до определенного уровня и зафиксировать количество. Затем заняться полным погружением исследуемого тела в воду в емкости. Часть жидкости выльется наружу. Надо зафиксировать новый уровень и выполнить вычитание из первого числа второго. Измерения завершены, полученный результат и будет величиной, равной объему тела, погруженного в воду. Этот способ максимально универсален, он позволяет исследовать тела любой формы. Главное условие – чтобы они были водонепроницаемы, не растворялись в воде.

Этот способ удобен еще и тем, что он позволяет решить задачу как найти объем в физике без плотности, зачастую это становится принципиально важным условием для поиска конкретного результата. Когда неизвестна плотность, но есть такие физические параметры, как давление и масса, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит таким образом: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. Другое уравнение учтет молярную массу вещества, выражаемую символом М: V = (mRT)/(M*P). Если температура изначально не дана, то ее нужно предварительно определить или измерить и потом подставить в уравнение.

Как найти объем вещества в физике – общий случай

Это несложно сделать, зная его плотность и массу. Стандартная расчетная запись: V = m / ρ, где: V — объём (измеряется в кубических метрах (м³) или литрах (л)); m — масса вещества (в килограммах (кг) или граммах (г)); ρ — плотность. Важно учитывать, что в различных агрегатных состояниях веществ (газообразном, твердом, жидком) их плотность может меняться. Также она подлежит изменению при колебаниях давления и температуры. Например, газы имеют по сравнению с твердыми и жидкими телами меньшую величину плотности, что, согласно формульному равенству, будет при одинаковой массе заданных веществ увеличивать их объем - при прочих равных условиях.