Inhoud
Rotsen zijn er in verschillende vormen, maten en composities. Sedimentaire, stollingsgesteente en metamorfe gesteenten hebben betrekking op elkaar als verschillende fasen in de rotscyclus. Het onderscheiden van het ene type rots van het andere hangt soms af van subtiele verschillen in kenmerken. Dichtheid, gecombineerd met observaties en aanvullende tests, helpt bij het identificeren en onderscheiden van de ene rots van de andere. Omdat dichtheid de verhouding van massa tot volume meet, vereist het berekenen van de dichtheid nauwkeurig het meten van massa en volume.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Het vinden van de dichtheid van een rots vereist het meten van de rotsenmassa in gram en het volume in kubieke centimeter. Deze waarden passen in de vergelijking D = m ÷ v waarbij D betekent dichtheid, m staat voor massa en v staat voor volume. Voer de waarden in en los op voor dichtheid. In het algemeen maken volumemetingen gebruik van waterverplaatsing, waarbij wordt geprofiteerd van de relatie dat één milliliter water één kubieke centimeter ruimte inneemt.
Steekproef
Rotsen variëren van een verzameling kristallen van één mineraal tot mengsels van verschillende mineralen. De mineralen kunnen allemaal microscopisch zijn, allemaal macroscopisch of een mengsel van microscopische en macroscopische kristallen. De mineralen kunnen gelijkmatig door het hele gesteente worden verdeeld of ze kunnen in lagen of clusters zijn gerangschikt. Voor de nauwkeurigheid moet het geteste monster alle mineralen van het gesteente bevatten. Ook mag het monster geen verweerde oppervlakken hebben. Het verweringsproces verandert de oorspronkelijke mineralogie, die ook de dichtheid verandert. Dus, om de totale dichtheid nauwkeurig te meten, moet het geselecteerde steenmonster alle mineralen in dezelfde verhouding als de grotere steenmassa vertegenwoordigen. Over het algemeen kiezen geologen een handspecimen, een rotsmonster ter grootte van een vuist of honkbal. Een heel klein gesteentemonster vertegenwoordigt misschien niet de mineralogie van de hele rotsmassa, terwijl een zeer groot monster de mogelijkheid uitdaagt om massa of volume of beide nauwkeurig te meten.
Massa meten
De concepten massa en gewicht verwarren veel mensen. Massa meet de hoeveelheid materie in een object, terwijl gewicht de zwaartekracht op een massa meet. De verwarring ontstaat omdat op aarde de zwaartekracht gelijk is aan 1, dus massa en gewicht verschillen slechts met kleine hoeveelheden, beïnvloed door hoogte en onderliggende massieve rotsen.
Het nauwkeurig meten van massa vereist een weegschaal. Elektronische weegschalen, balansen met drie bundels of andere weegschalen meten massa. Basisweegschalen zoals personenweegschalen bieden meestal niet de nauwkeurigheid die nodig is om massa te vinden. Elke massaschaal heeft specifieke richtingen, maar de algemene techniek stelt de schaal in op nul, plaatst de rots op de pan, balanceert de schaal en leest vervolgens direct de massa van het monster. Noteer de eenheden in grammen bij het meten van massa.
Volume meten
Volume meet eenvoudigweg de ruimte die een object inneemt. Het vinden van het volume van reguliere geometrische vormen zoals bollen, kubussen en dozen maakt gebruik van een vastgestelde formule. Rotsen komen helaas zelden in geometrische vormen. Het vinden van volume vereist daarom een speciale techniek. Archimedes ontdekte waterverplaatsing en het vinden van volume met behulp van waterverplaatsing vereist een beetje nadenken en een vleugje behendigheid. Vergeet ook niet dat één kubieke centimeter water gelijk is aan één milliliter water.
Waterverplaatsing betekent dat een in water geplaatst object een volume water verplaatst dat gelijk is aan het volume van het object. Een object met een volume van 5 kubieke centimeter ondergedompeld in een container met water zal 5 milliliter water verplaatsen. Als de container metingen heeft, zal een eerste aflezing van 10 milliliter water veranderen in 15 milliliter nadat het 5 kubieke centimeter object in het water is ondergedompeld.
Het vinden van volume door waterverplaatsing vereist het plaatsen van het steenmonster in een container met gemeten volumemarkeringen, zoals een maatbeker. Plaats voor het toevoegen van de rots voldoende water in de beker, zodat de rots volledig onder water komt te staan. Meet het volume water. Voeg de steen toe, en zorg ervoor dat er geen bellen aan de steen plakken. Meet het resulterende volume water. Trek het initiële volume, alleen water, af van het finale, water en rock, volume om het volume van de rock te vinden. Dus als het initiële watervolume 30 milliliter is en het uiteindelijke water plus gesteente volume 45 milliliter, is het volume van het gesteente alleen 45-30 = 15 milliliter of 15 kubieke centimeter. Natuurlijk zullen getallen in de natuur, zoals de rots, waarschijnlijk geen even getallen zijn.
Als de steen niet in een maatbeker past, gebruik dan een container die groot genoeg is om de steen onder te dompelen. Plaats de container in een lade. Vul de container volledig met water. Schuif de rots voorzichtig in het water zonder golven of spatten. Al het water dat uit de container is gemorst, moet worden opgevangen in de onderliggende lade. Haal de container heel voorzichtig uit de lade zonder per ongeluk meer water in de lade te morsen. Meet het opzettelijk gemorste water in de schaal om het volume van de steen te bepalen. De hoeveelheid water die door de rots uit de container wordt verplaatst en in de bak wordt opgevangen, is gelijk aan het volume van de rots.
waarschuwingen
Dichtheid berekenen
Het berekenen van de dichtheid uit massa en volume vereist een eenvoudige formule: dichtheid is massa gedeeld door volume (D = m ÷ v). Dus, als de gemeten steenmassa gelijk is aan 984,2 gram en het gemeten volume gelijk is aan 382,9 milliliter, geeft de formule de vergelijking D = 984,2 ÷ 382,9, waaruit blijkt dat de dichtheid van het monster gelijk is aan 2,57 gram per kubieke centimeter.