"웻 골드(Wet Gold)" 기술로 1미만의 밀도 측정

여러분,

슈레시(Suresh)가 다음과 같은 질문을 서면으로 보냈습니다.

Ron 박사님께:

1 g/cc 미만의 밀도를 “웻 골드(Wet Gold)” 기술로 측정할 수 있습니까?

글쎄요, 솔직히, 저는 몰랐습니다. 그런데 한참 생각한 후 저는 효과적인 기술을 개발했습니다.  도 1은 비커 내 물에 떠있는 목판을 보여 줍니다.  물에 잠긴 목판의 부피를 vs라 하고 수면 위의 목판의 부피는 va라고 하겠습니다. 목판의 총 부피는 v입니다.  목판을 물에 넣기 전에 중량을 측정하여 그 질량이 m이라고 가정합시다. 저울에 비커를 놓고 제로에 맞추었습니다.  그런 다음, 연필같은 것을 조심스럽게 사용하여 목판이 완전히 물 속에 잠기도록 밀어 넣었습니다.  도 1의 황색 화살표는 연필이 목판을 밀어야 할 부분을 예시합니다.  이제 저울은 m’라고 부를 상응하는 질량 수치를 나타냅니다.

도 1. 목판의 밀도를 측정하기 위한 설정.  황색 화살표는 연필로 목판이 물에 잠기도록 밀어 넣어야 할 부분을 표시합니다.

목판의 밀도: 밀도목판 = 밀도물(m/(m+m’)).  식의 유도는 도 2에 예시되어 있습니다. 이 유도에서 그리스어 로가 밀도를 나타냅니다.

도 2. 1미만의 밀도 측정을 위한 방정식 유도

저는 다트머스대의 제 강의 "소재: 문명의 실체"에서 "웻 골드" 기술을 시연합니다.  이는 효과는 있지만 매우 정확한 답을 구하기는 어렵습니다.  저는 정확도를 +/-5%로 추정합니다.

감사합니다.

론 박사

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