Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Selection d'Echantillon
- Masse de mesure
- Volume de mesure
- Avertissements
- Calcul de la densité
Les roches viennent dans une variété de formes, de tailles et de compositions. Les roches sédimentaires, ignées et métamorphiques se rapportent les unes aux autres en tant que différentes étapes du cycle rocheux. Différencier un type de roche d’un autre dépend parfois de subtiles différences de caractéristiques. La densité, combinée à des observations et à des tests supplémentaires, permet d'identifier et de différencier une roche d'une autre. Étant donné que la densité mesure le rapport masse / volume, le calcul de la densité nécessite de mesurer avec précision la masse et le volume.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Pour trouver la densité d’une roche, il faut mesurer la masse de la roche en grammes et son volume en centimètres cubes. Ces valeurs entrent dans l'équation D = m ÷ v où D signifie densité, m représente la masse et v représente le volume. Insérez les valeurs et résolvez pour la densité. En général, les mesures de volume utilisent le déplacement d'eau, tirant parti du fait qu'un millilitre d'eau occupe un centimètre cube d'espace.
Selection d'Echantillon
Les roches vont d'une collection de cristaux d'un minéral à des mélanges de différents minéraux. Les minéraux peuvent être tous microscopiques, tous macroscopiques ou un mélange de cristaux microscopiques et macroscopiques. Les minéraux peuvent être répartis uniformément dans la totalité de la roche ou peuvent être disposés en couches ou en amas. Pour des raisons de précision, l'échantillon testé doit inclure tous les minéraux de la roche. En outre, l'échantillon ne devrait pas avoir de surfaces altérées. Le processus d'altération modifie la minéralogie d'origine, ce qui modifie également la densité. Ainsi, pour mesurer avec précision la densité globale, l'échantillon de roche sélectionné doit représenter tous les minéraux dans le même rapport que la masse de roche la plus grande. En général, les géologues sélectionnent un spécimen de la main, un échantillon de roche de la taille d’un poing ou d’une balle de baseball. Un très petit échantillon de roche pourrait ne pas représenter la minéralogie de la masse rocheuse totale, alors qu'un très grand échantillon contesterait la capacité de mesurer avec précision la masse ou le volume, ou les deux.
Masse de mesure
Les concepts de masse et de poids confondent beaucoup de gens. La masse mesure la quantité de matière dans un objet tandis que le poids mesure l’attraction de la gravité sur une masse. La confusion survient parce que sur Terre, l’attraction gravitationnelle est égale à 1, de sorte que la masse et le poids ne diffèrent que par de très petites quantités, influencés par l’altitude et les roches massives sous-jacentes.
Mesurer la masse avec précision nécessite une balance. Les balances électroniques, balances à trois faisceaux ou autres balances mesurent la masse. Les balances de base, comme les balances de salle de bain, ne fournissent généralement pas la précision nécessaire pour retrouver la masse. Chaque échelle de masse a des directions spécifiques, mais la technique générale règle l’équilibre sur zéro, place la pierre sur le plateau, équilibre l’échelle, puis lit directement la masse de l’échantillon. Lorsque vous mesurez une masse, enregistrez les unités en grammes.
Volume de mesure
Le volume, tout simplement, mesure l'espace occupé par un objet. Trouver le volume de formes géométriques régulières telles que des sphères, des cubes et des boîtes utilise une formule établie. Les roches ont rarement des formes géométriques, malheureusement. La recherche de volume nécessite donc une technique particulière. Archimède a découvert le déplacement d'eau, et trouver du volume en utilisant le déplacement d'eau nécessite un peu de réflexion et une touche de dextérité. De plus, rappelez-vous qu'un centimètre cube d'eau équivaut à un millilitre d'eau.
Le déplacement d'eau signifie qu'un objet placé dans l'eau déplace un volume d'eau égal au volume de l'objet. Par exemple, un objet d'un volume de 5 centimètres cubes immergé dans un bidon d'eau déplacera 5 millilitres d'eau. Si le conteneur contient des mesures, une lecture initiale de 10 millilitres d’eau passera à 15 millilitres après la immersion de l’objet de 5 centimètres cubes dans l’eau.
Trouver du volume par déplacement d'eau nécessite de placer l'échantillon de roche dans un récipient portant les marques de volume mesuré, comme une tasse à mesurer. Avant d'ajouter la roche, placez suffisamment d'eau dans la tasse pour que la roche soit complètement submergée. Mesurer le volume d'eau. Ajouter le rocher, en veillant à ce qu'aucune bulle ne colle au rocher. Mesurer le volume d'eau résultant. Soustrayez le volume initial, uniquement d'eau, du volume final, le volume d'eau et de roche, pour trouver le volume de la roche. Ainsi, si le volume d’eau initial est de 30 millilitres et que le volume final plus eau et roche est de 45 millilitres, le volume du roc seul est de 45-30 = 15 millilitres ou 15 centimètres cubes. Bien sûr, les nombres dans la nature, comme le roc, ne seront probablement pas des nombres pairs.
Si la roche ne convient pas à une tasse à mesurer, utilisez un récipient assez grand pour submerger la roche. Placez le récipient dans un bac. Remplissez le récipient complètement rempli d'eau. Soigneusement, sans vagues ni éclaboussures, glissez la roche dans l’eau. Toute l'eau déversée du conteneur doit être capturée dans le bac sous-jacent. Retirez très soigneusement le récipient du plateau sans renverser accidentellement plus d'eau dans le plateau. Mesurer l'eau intentionnellement déversée dans le plateau pour déterminer le volume de la roche. La quantité d'eau déplacée du conteneur par la roche et capturée dans le plateau correspond au volume de la roche.
Avertissements
Calcul de la densité
Le calcul de la masse volumique à partir de la masse et du volume nécessite une formule simple: densité est égale à la masse divisée par le volume (D = m ÷ v). Ainsi, si la masse de roche mesurée est égale à 984,2 grammes et que le volume mesuré est égal à 382,9 millilitres, la formule donne l’équation D = 984,2 ÷ 382,9, montrant que la densité de l’échantillon est égale à 2,57 grammes par centimètre cube.