Вимірювання об’єму: визначення та пояснення

При вимірюванні простору потрібно перейти до трьох вимірів, оскільки уявлення про простір дає об’єм. Відомі формули об’ємів паралелепіпеда, куба, кулі, циліндра.

Об’єм будь-якого тіла вимірюється в кубічних метрах (є кратні і часткові одиниці). З математики відомі формули об’ємів:

• Vпар = a ∙ в ∙ C (добуток довжини, ширини та висоти),
• Vк = а 3 (а – ребро куба),
• Vцил = π ∙ r 2 ∙ h (r – радіус основи, h-висота циліндра),
• Vк = 4/3 π ∙ R3 (R – радіус кулі).

Про обчислення об’ємів більш складної, але правильної, форми розповідається в старших класах. А як визначити об’єм, наприклад, каменю, форма якого може бути найрізноманітнішою? Для вимірювання об’ємів таких тіл використовується спеціальний і дуже простий прилад, який називається мензурка (або вимірювальний циліндр). Це скляна посудина з поділками.

За допомогою цього циліндра легко знайти об’єми сипучих тіл і рідин. Для цього достатньо їх засипати речовина або налити в мензурку рідина і, знаючи ціну поділки, визначити об’єм.

На мензурці зазвичай ставиться одиниця виміру в мілілітрах. Літр – це широко застосовувана одиниця об’єму, що дорівнює одній тисячній кубічного метра. 1 мл = 1 см 3 = 10 -6 м 3 .

Визначити об’єм каменю або будь-якого іншого тіла неправильної форми за допомогою мензурки можна за умови, що тіло має розміри, що дозволяють опустити його в мензурку.

Налити в мензурку воду і зафіксувати її об’єм. Прикріпити тіло неправильної форми до нитки. Обережно опустити повністю в воду. Рівень води підніметься рівно на стільки, чому дорівнює об’єм тіла.

Користуючись вимірювальним циліндром, не можна забувати, що це прилад, який має шкалу, а значить, результат вийде з похибкою.

Визначення основних морфометричних характеристик озера

– це природне водоймище суші із сповільненим водообміном. Озера не мають прямого зв’язку з океаном.

У розвитку озер виділяють такі фази: юності, зрілості та старості.

Фаза юності відповідає періоду утворення озера, коли воно зберігає свою форму майже незмінною і коли озерні відклади не справляють помітного впливу на його ложе.

Фаза зрілості характеризується утворенням берегової обмілини, появою дельт у місцях впадіння річок, розвитком водної рослинності.

Фаза старості настає тоді, коли рельєф улоговини згладжується відкладами наносів, а за рахунок переформування і руйнування берегів і відносів річкових дельт берегова обмілина розширюється; істотно зменшуються глибини озера і водяна рослинність поши­рюється по всій його акваторії. Далі воно заростає, цілковито перетворюючись у болото.

За розмірами озера поділяють на:

• дуже великі з площею понад 1000 км кв;
• великі – від 101 до 1000 км кв;
• середні – від 10 до 100 км кв;
• малі — менше 10 км .

За походженням озерних котловин вирізняють такі типи озер:

• Тектонічні – розташовані у великих тектонічних прогинах на рівнинах (Ладозьке, Онезьке, Чад, Ейр, Великі Американські озера); у потужних тектонічних передгірських впадинах (Балхаш); у місцях великих тектонічних тріщин – рифтів, скидів, грабенів (Байкал, Танганьїка, Ньяса, Рудольф, Альберт та ін);
• Вулканічні озера – поширені в районах сучасного і давнього вулканізму: утворені в кратерах згаслих вулканів (озера Японських островів, 0. Ява та ін.); унаслідок підгачування річок продуктами вулканізму (Ківу, Севан, Кроноцьке).
• Льодовикові озера – утворені внаслідок діяльності сучасних або давніх льодовиків. Поділяють на:
  • трогові (Женевське, озера Скандинавії, Карелії, Кольського півострова);
  • карові (гірські озера Карпат, Кавказу та ін);
  • моренні (Сайма, Селігср).

  Основні морфометричні характеристики озер: площа дзеркала, довжина, ширина, глибина, об’єм водної маси, ступінь розвитку берегової лінії. Для визначення морфометричних характеристик озера необхідно мати батиметричну карту озера. Батиметричну карту складають на основі промірів глибин і топографічного знімання озера.
  Усі морфологічні елементи озера змінюються зі зміною рівня води.

  Визначити площу озера (F₀, м кв, км кв). Площа водної поверхні – це площа акваторії, яка визначається планіметром або палеткою по карті. При цьому її можна визначити як площу дзеркала водної поверхні (для підрахунків випаровування, об’ємів води тощо), так і разом з островами.

  Визначити довжину озера (L, м). Довжина озера – це найкоротша віддаль між двома найбільш віддаленими точками берегової лінії по поверхні водоймища (вимірюється окремими короткими відрізками).

  Визначити ширину озера (В, м). Розрізняють середню і максимальну ширину. Максимальна ширина (В_мах, м) – це віддаль між найвіддаленішими точками берегової лінії по перпендикуляру до довжини озера. Середня ширина (В_сер, м) – це відношення площі водної поверхні до довжини озера (B_cep/L).

  Визначити довжину берегової лінії (Z, м). Довжину берегової лінії вимірюють по нульовій ізобаті (або довжина врізів води, по яких вона дотикається до берега).

  Визначити об’єм води в озері. Об’єм води в озері визначають по карті ізобат, користуючись “методом призм”.

  Якщо площі обмежені ізобатами f₁, f₂ … f_n, а вертикальні відстані між площинами ізобат становлять h₁, h₂ … h_n, то об’єм озера (W) дорівнює:

  Визначити ступінь порізаності берегової лінії за формулою Муравейського С.Д.:

  де L – довжина берешової лінії,
  2√F₀·Π – довщина кола з площею, що дорівнює площі озера.

  1. Що називають озером?
  2. Як поділяють озера за розміром?
  3. Які типи озер за походженням озерної котловини?
  4. Назвіть основні морфометричні характеристики озера.
  5. Як обчислити площу озера?
  6. Як обчислити довжину озера?
  7. Як обчислити максимальну і середню ширину озера?
  8. Як визначити об’єм водної маси озера?
  9. Як визначити ступінь порізаності берегової лінії?
  1. Загальна гідрологія. Підручник / За ред. СМ. Лиачора. – К.: Фітосоціоцентр, 2000, С. 106-132.
  2. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология.: Учеб. Для геогр. спец. вузов. – М.: Высш. Шк., 1991.- С. 202-208.
  3. Проць Г.Л. Лабораторні роботи із загальної гідрології. Львів: ЛДУ імені Івана Франка, 1981, С 23-24.
  4. Чеботарев А. И. Общая гидрология (Воды суши). – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – С. 423-441.

  При копіюванні інформації обов’язкові прямі посилання на сторінки сайту та авторів матеріалів.
  Всі книги та статті є власністю їхніх авторів та служать виключно для ознайомлення.