卡在這題?用 AI 解開它
Physics · real student question

方程式 d = m/V 給出質量 m、體積 V 的物體密度 d。解出 V 的等價式是 dm = V、m/d = V、d/m = V 還是 m − d = V?

Question

方程式

d=mVd=\frac{m}{V}

可以用來計算質量 mm、體積 VV 的物體密度 dd。下列哪一個是解出 VV 的等價方程式?

dm=Vmd=Vdm=Vm−d=Vdm=V\qquad \frac{m}{d}=V\qquad \frac{d}{m}=V\qquad m-d=V

Step-by-step solution

  1. 先把目標變數從分母裡弄出來。 VV 待在分母底下時無法把它孤立,所以兩邊同乘 VV(不為零,因為真實物體有體積):

    dV=m.dV=m.

  2. 除以 V 的係數。 那個係數是 dd,所以

    V=md.V=\frac{m}{d}.

    這正對應第二個選項。

  3. 代回去檢查。 把 V=mdV=\tfrac{m}{d} 代入原式:

    mV=mm/d=m⋅dm=d ✓\frac{m}{V}=\frac{m}{m/d}=m\cdot\frac{d}{m}=d\ \checkmark

  4. 用具體數字測試。 一個 m=20 gm=20\ \text{g}、V=4 cm3V=4\ \text{cm}^3 的方塊,密度是 d=5 g/cm3d=5\ \text{g/cm}^3。此時 md=205=4\tfrac{m}{d}=\tfrac{20}{5}=4 正是正確的體積,而 dm=100dm=100 與 dm=0.25\tfrac{d}{m}=0.25 都是錯的。

  5. 用單位排除干擾選項。 mm 以公克為單位、dd 以 g/cm3\text{g}/\text{cm}^3 為單位,所以 md\tfrac{m}{d} 的單位是 g÷g/cm3=cm3\text{g}\div\text{g}/\text{cm}^3=\text{cm}^3——正是所需要的體積。相對地,dmdm 帶的是 g2/cm3\text{g}^2/\text{cm}^3,而 m−dm-d 把不同單位相減,毫無意義。光靠單位檢查就能認出答案。

Answer

V=mdV=\frac{m}{d}

Need to solve a different problem like this? Open the solver →