Indhold
Rocks findes i forskellige former, størrelser og kompositioner. Sedimentære, stødende og metamorfe klipper forholder sig til hinanden som forskellige stadier i klippecyklussen. At differentiere en type rock fra en anden afhænger undertiden af subtile forskelle i egenskaber. Densitet, kombineret med observationer og yderligere test, hjælper med at identificere og differentiere en klippe fra en anden. Da densitet måler forholdet mellem masse og volumen, kræver beregning af densitet nøjagtigt måling af masse og volumen.
TL; DR (for lang; læste ikke)
At finde en klippetæthed kræver at måle stenmassen i gram og volumen i kubikcentimeter. Disse værdier passer ind i ligningen D = m ÷ v, hvor D betyder densitet, m repræsenterer masse, og v repræsenterer volumen. Indsæt værdierne og opløs for densitet. Generelt bruger volumenmålinger vandfortrængning, idet de drager fordel af forholdet, at en milliliter vand optager en kubikcentimeter plads.
Prøvevalg
Bergarter spænder fra en samling af krystaller af et mineral til blandinger af forskellige mineraler. Mineralerne kan være alle mikroskopiske, alle makroskopiske eller en blanding af mikroskopiske og makroskopiske krystaller. Mineralerne kan fordeles jævnt gennem hele klippen, eller de kan være arrangeret i lag eller klynger. For nøjagtighed skal den testede prøve indeholde alle mineraler fra klippen. Prøven skal heller ikke have nogen forvitrede overflader. Vejrprocessen ændrer den originale mineralogi, som også ændrer densiteten. For at nøjagtigt måle den samlede densitet skal den valgte stenprøve repræsentere alle mineraler i samme forhold som den større stenmasse. Generelt vælger geologer et håndeksemplar, en stenprøve på størrelse med en knytnæve eller baseball. En meget lille stenprøve repræsenterer muligvis ikke mineralogien for hele klippemassen, mens en meget stor prøve udfordrer evnen til at måle masse eller volumen nøjagtigt eller begge dele.
Måling af masse
Begreberne masse og vægt forvirrer mange mennesker. Masse måler stofmængden i et objekt, mens vægten måler tyngdekraften på en masse. Forvirringen opstår, fordi på jorden tyngdekraften er lig med 1, så masse og vægt kun adskiller sig med små mængder, påvirket af højde og underliggende massive klipper.
Måling af masse nøjagtigt kræver en balance skala. Elektroniske vægte, triple-beam balances eller andre balance skalaer måler masse. Grundvægtsskalaer som badeværelsesvægte giver generelt ikke den nøjagtighed, der er nødvendig for at finde masse. Hver masseskala har specifikke retninger, men den generelle teknik indstiller skalaen til at balancere ved nul, placerer klippen på panden, afbalancerer skalaen og læser derefter prøvenes masse direkte. Når du måler masse, skal du registrere enhederne i gram.
Målevolumen
Volumen måler ganske enkelt det rum, et objekt optager. At finde volumen af regelmæssige geometriske former som kugler, terninger og kasser bruger etableret formel. Klipper kommer sjældent i geometriske former, desværre. At finde volumen kræver derfor en særlig teknik. Archimedes opdagede forskydning af vand, og at finde volumen ved hjælp af vandfortrængning kræver lidt tanke og et strejf af fingerfærdighed. Husk også, at en kubikcentimeter vand svarer til en milliliter vand.
Vandfortrængning betyder, at en genstand, der er anbragt i vand, fortrænger et volumen vand, der er lig med objektets volumen. F.eks. Vil en genstand med et volumen på 5 kubikcentimeter nedsænket i en beholder med vand fortrænge 5 ml vand. Hvis beholderen har målinger, ændres en initial aflæsning af 10 ml vand til 15 ml efter, at objektet på 5 kubikmeter er nedsænket i vandet.
At finde volumen gennem vandfortrængning kræver, at klippeprøven anbringes i en beholder med målte volumenmarkeringer, som et målekop. Inden du tilføjer klippen, skal du placere nok vand i koppen, så klippen vil være helt nedsænket. Mål vandmængden. Tilføj klippen, så vær sikker på, at ingen bobler klæber til klippen. Mål den resulterende mængde vand. Trækk det indledende, kun vand, volumen fra det endelige, vand og klippe, volumen for at finde mængden af klippen. Så hvis det indledende vandvolumen er 30 ml og det endelige vand plus stenvolumen er 45 ml, er volumenet af klippen alene 45-30 = 15 ml eller 15 kubikcentimeter. Naturligvis vil antallet i naturen ligesom klippen sandsynligvis ikke være ens antal.
Hvis klippen ikke passer til en målekop, skal du bruge en beholder, der er stor nok til at dyppe klippen. Placer beholderen i en bakke. Fyld beholderen helt fyldt med vand. Skyd klippen forsigtigt uden vand eller sprøjt. Alt vand spildt fra beholderen skal opsamles i den underliggende bakke. Fjern meget forsigtigt beholderen fra bakken uden ved et uheld at spildes mere vand i bakken. Mål det med vilje spildte vand i bakken for at bestemme stenens volumen. Mængden af vand forskudt fra beholderen af klippen og opsamlet i bakken er lig med volumen af klippen.
Advarsler
Beregningstæthed
Beregning af densitet ud fra masse og volumen kræver en simpel formel: densitet er lig med masse divideret med volumen (D = m ÷ v). Så hvis den målte stenmasse er lig med 984,2 gram, og det målte volumen er lig med 382,9 ml, giver formlen ligningen D = 984,2 ÷ 382,9, idet prøven er densitet for 2,57 gram pr. Kubikcentimeter.