Vì sao đo độ dày một chồng lá kim loại có thể tốt hơn đo từng lá để tính khối lượng riêng?
Trả lời trọng tâm
Một lá quá mỏng có thể có độ dày nhỏ hơn khả năng đọc tin cậy của thước. Xếp nhiều lá giống nhau, đo tổng độ dày rồi chia cho số lá giúp giảm ảnh hưởng của cùng một sai lệch đọc thước lên kết quả từng lá. Đây không phải cách tự làm thước trở thành chính xác tuyệt đối.
Ví dụ và phân tích
Hai mươi lá hình chữ nhật, mỗi lá diện tích 10 cm², có tổng độ dày 0,20 cm và tổng khối lượng 5,4 g. Tổng thể tích kim loại là 10 × 0,20 = 2 cm³; khối lượng riêng bằng 5,4 : 2 = 2,7 g/cm³. Độ dày trung bình một lá là 0,010 cm. Nếu ghi nhầm tổng độ dày thành 0,020 cm, khối lượng riêng tính ra sẽ lớn gấp mười.
Cách kiểm tra
Dùng giấy kim loại có mép an toàn, xếp phẳng, đo ở vài vị trí và cân cả chồng. Không cố cắt lá kim loại sắc bằng tay. Với thước chỉ chia tới milimét, ngay cả chồng dày 2 mm vẫn chưa đủ cho phép đo thật chính xác; có thể cần nhiều lá hơn hoặc dụng cụ phù hợp.
Ứng dụng
Phương pháp cộng dồn giúp học sinh hiểu vì sao đo một đại lượng lớn rồi chia có thể đáng tin hơn đọc một vạch rất nhỏ. Đồng thời kiểm tra cỡ lớn của kết quả giúp phát hiện sai dấu phẩy.
Điều kiện và giới hạn
Các lá phải phẳng, giống nhau, không có lớp giấy hoặc keo xen giữa. Khe khí, nếp gấp và lực ép không đều đều làm độ dày chồng khác tổng độ dày vật liệu. Khi đó kết quả chỉ là khối lượng riêng biểu kiến của cả chồng.
Đọc hình
Hai mươi lá kim loại phẳng xếp chồng, thước đo tổng 0,20 cm; cả chồng 5,4 g và diện tích đáy 10 cm². Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.