Гидростати́ческое взве́шивание — метод определения плотности , использующий закон Архимеда .

Общие сведения

Определение плотности ( ${\displaystyle \rho _{1}}$ ) методом гидростатического взвешивания осуществляют по результатам двух измерений массы исследуемого предмета. Сначала в воздушной среде, затем в жидкости, с известной собственной плотностью ( ${\displaystyle \rho _{2}}$ ). Обычно в качестве жидкости используют воду, например, дистиллированную . Вода имеет максимальную плотность, равную 1 г/см3 при температуре +4 С и немного уменьшается при других температурах (0.995 при +30 С). Первое взвешивание позволяет определить массу предмета ( ${\displaystyle m_{1}}$ ), а второе — массу ( ${\displaystyle m_{2}}$ ) предмета в среде с известной плотностью. Важно иметь ввиду, что второе взвешивание надо измерять на нити подвеса, а не на опоре ёмкости с жидкостью! По разности двух взвешиваний, вычислим объём : ${\displaystyle V={\frac {m_{1}-m_{2}}{\rho _{2}}}}$ .

Плотность исследуемого предмета вычисляется по формуле: ${\displaystyle \rho _{1}={\frac {m_{1}}{V}}}$

Метод гидростатического взвешивания широко используется в народном хозяйстве и является одним из стандартных способов определения плотности материалов .

Некоторые особенности взвешивания

В зависимости от требуемой точности, гидростатическое взвешивание производят на различных весах , например, технических, аналитических, образцовых. При массовых измерениях используют менее точные весы, но обеспечивающие большую скорость, например, весы Мора, названные по имени сконструировавшего их в 1847 году, немецкого химика К. Ф. Мора ( нем. K. F. Mohr ) . Используются также и современные, компьютеризированные и специально предназначенные для этой цели весы, рассчитывающие искомую плотность автоматически .

Применение в здравоохранении

Гидростатическое взвешивание нашло применение в медицине с целью оценки жировой прослойки тела человека, что используется, к примеру, в диагностике ожирения . При этом важно правильно, на специальном оборудовании, определить остаточный объём лёгких , который может вносить искажения полученных данных. Величина жировой прослойки рассчитывается с применением стандартных методик .

Применение для определения пробы ювелирных изделий

Гидростатическое взвешивание позволяет быстро и без повреждения ювелирного изделия определить его пробу .

Для определения пробы требуется взвесить ювелирное изделие и записать его вес m1. Затем, поставить на пустые весы стаканчик с водой и обнулить показание весов. Далее, следует аккуратно на ниточке опустить ювелирное изделие в воду так, чтобы оно находилось полностью в воде, но не касалось дна и стенок и снова записать показание весов m2. При делении m1 на m2 получится значение, которое, согласно таблице ниже, позволяет определить пробу ювелирного изделия.

Например: при взвешивании золотого кольца весы показали его вес m1=2,171 гр. При взвешивании этого же кольца в воде весы показали m2=0,165 гр. При делении m1 на m2 получили 2,171/0,165=13,1. Согласно таблице перед нами кольцо 585 пробы.

Следует заметить, что данный метод не сработает с полыми изделиями или изделиями состоящими из нескольких материалов (например, кольцо с драгоценным камнем).

См. также

• Гидростатическое равновесие
• Масса человека
• Биоимпедансометрия
• Биомедицина

Примечания