Katı Maddelerin Hacmini Ölçmek: Yöntemler ve Araçlar
Düzgün Geometrik Şekilli Katıların Hacim Ölçümü
Küp, prizma, silindir, küre gibi düzgün geometrik şekle sahip katıların hacmini ölçmek için özel bir alete ihtiyaç duyulmaz; bunun yerine cetvel, kumpas veya mikrometre gibi uzunluk ölçme aletleri kullanılır. Bu aletlerle cismin boyutları (kenar uzunlukları, çap, yükseklik vb.) hassas bir şekilde ölçülür ve ardından ilgili geometrik formül kullanılarak hacim hesaplanır.
-
Küp: Bir kenar uzunluğunun (a) küpü alınır. Formül: V=a3
-
Dikdörtgen Prizma: En (a), boy (b) ve yükseklik (h) çarpılır. Formül: V=a×b×h
-
Silindir: Taban yarıçapının (r) karesi, pi (π) sayısı ve yükseklik (h) çarpılır. Formül: V=π×r2×h
-
Küre: 4/3 oranı, pi (π) sayısı ve yarıçapın (r) küpü çarpılır. Formül: V=34×π×r3
Bu yöntem, özellikle mühendislik ve mimarlık gibi alanlarda kullanılan standart boyutlardaki malzemelerin hacmini belirlemede yaygın olarak kullanılır.
Düzgün Olmayan Şekilli Katıların Hacim Ölçümü: Dereceli Silindir Yöntemi
Düzgün bir geometrik şekle sahip olmayan taş, anahtar gibi katı maddelerin hacmini ölçmek için dereceli silindir (mezür) adı verilen bir laboratuvar aleti kullanılır. Bu yöntem, Arşimet prensibi olarak da bilinen suyun yer değiştirmesi prensibine dayanır.
Nasıl Ölçeriz?
-
Dereceli Silindire Su Ekleme: Öncelikle uygun büyüklükte bir dereceli silindire, ölçeceğiniz katı maddeyi tamamen batırabilecek kadar su ekleyin. Suyun seviyesini okuyun ve bu değeri ilk hacim (V1) olarak kaydedin. Okumayı yaparken göz hizasının suyun menisküs seviyesiyle aynı hizada olmasına dikkat edin.
-
Katı Maddeyi Batırma: Ölçmek istediğiniz katı maddeyi yavaşça ve dikkatlice, su sıçratmayacak şekilde dereceli silindirin içine bırakın. Maddenin tamamen suya battığından emin olun.
-
Yeni Su Seviyesini Okuma: Katı madde suya battıktan sonra su seviyesi yükselecektir. Yeni su seviyesini okuyun ve bu değeri son hacim (V2) olarak kaydedin.
-
Hacim Hesaplama: Katı maddenin hacmi, son hacimden ilk hacmin çıkarılmasıyla bulunur. Formül: Katı Maddenin Hacmi (Vkatı) = V2−V1
Örneğin, dereceli silindirdeki su seviyesi önce 50 mL iken, katı madde atıldıktan sonra 75 mL'ye yükseliyorsa, katı maddenin hacmi 75mL−50mL=25mL'dir. Mililitre (mL) genellikle santimetreküp (cm3) ile eşdeğerdir, yani 25 mL = 25 cm3.
Bu yöntem, laboratuvarlarda, kuyumculukta veya evde pratik olarak çeşitli nesnelerin hacmini belirlemek için oldukça kullanışlı ve doğrudur.
Hacim ölçümü, bir maddenin kapladığı alanı nicel olarak belirlemenin temel yollarından biridir ve hem bilimsel çalışmalarda hem de günlük hayatta önemli bir yere sahiptir.
