Forholdet mellem masse, volumen og densitet

Masse, volumen og densitet er tre af en objekts mest grundlæggende egenskaber. Massen er, hvor tung noget er, volumen fortæller dig, hvor stor det er, og massefylde er masse divideret med volumen. Selvom masse og volumen er egenskaber, du behandler hver dag, er tanken om tæthed lidt mindre indlysende og tager omhyggelig tanke. Men når du kommer på hænge af det, er tætheden meget nyttigt.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

Lydstyrken er størrelsen på et objekt, og massen er dens vægt. For at få tæthed divideres masse for volumen. For eksempel vejer en bly mursten, 5 cm x 2 cm x 10 cm, 1,134 g. Teglens volumen er 5 x 2 x 10 = 100 kubik cm. Fordel 1,134 ved 100 for at få tætheden af ​​bly, 11,34 gram per kubik cm.

Masse: en Mysterie?

Massen er ikke helt forstået, så den er defineret på to meget forskellige måder: Trækmasse måler hvor stærkt et objekt modstår acceleration, mens tyngdekraften måler hvor stærkt et objekt tiltrækker andre ting til sig selv. Det er ikke klart, hvorfor disse to forskellige typer af masser er de samme, men eksperimenter bekræfter, at de er. Strengt taget måler en skala vægten, men du kan normalt tænke på vægt og masse som det samme.

Rum og volumen

Volumen måler rummets rumlige størrelse. Selv om formlen der bruges til at beregne volumen afhænger af dens form og kan være kompliceret, kan du tænke på det som bredde gange højde gange. Måling af en objekts lydstyrke kan nogle gange være lettere end at beregne det. Hvis du sætter det i en stor beholder med vand og måler stigningen i vandstanden, kan du hurtigt finde lyden, uanset hvilken form det er.

Opdel for tæthed

Tæthed beregnes ved at dividere en objekts masse ved dens volumen. Tætheden er mindre intuitiv end masse eller volumen, men hvis du nogensinde har hentet et objekt og fundet det meget lettere eller tyngre end du forventede, skyldes det, at dens densitet ikke er, hvad du troede. Tæthed kan normalt ikke måles direkte og skal beregnes efter at massen og mængden er blevet bestemt. Tæthed er nogle gange brugt til at beskrive andre mængder divideret med volumen, såsom energitæthed.

Tæthed som konstant

Forskere og ingeniører bruger ofte tæthed, da det er nyttigt til beregning af objektets egenskaber og identifikation af de materialer, en genstand er lavet af. Tætheden af ​​tusindvis af stoffer, herunder metaller, plast og mere, er velkendte. Ved stuetemperatur og tryk er tætheden af ​​et givet stof næsten altid konstant - en jernspik og en jernbådanker har begge samme tæthed, selvom de er meget forskellige ting. Efter beregning af en objekts tæthed kan en forsker se værdien op i et bord og i mange tilfælde præcis bestemme, hvad objektet er lavet af.

Archimedes 'Great Discovery

En af de mest berømte Eksempler på beregning af tæthed er historien om Archimedes og den gyldne krone. En konge havde bedt Archimedes om at afgøre, om hans nye krone var lavet af rent guld, men uden at skade det på nogen måde. Archimedes indså, at han ved at nedsænke kronen i vand kunne bestemme dens volumen og dermed dens densitet. På denne måde viste han sig, at kronen ikke var rent guld, men havde billigere metaller i den