Densitys betydning

Densitet er et grundlæggende koncept inden for fysik og teknik. Ikke kun er det tæt knyttet til en objekts masse, men densitet er også centralt for at bestemme, om noget vil flyde, når det placeres på en væskeoverflade. Selvom densitet måske ikke er vigtig på samme måde som de grundlæggende kræfter, er det stadig en af de vigtigste ting, du kan vide om et stof.

TL; DR (for lang; ikke læst)

Densitet er defineret som ρ \u003d m ÷ V, hvor ρ er densitet, m er masse og V er volumen. Densitet er vigtig, når man arbejder på, om noget vil flyde i vand, og det kan også være nyttigt til beregning af massen af et bestemt volumen af et stof.
Hvad er densitet?

Densitet er massen af et stof stof pr. volumenhed. I form af en ligning betyder det:

ρ \u003d m ÷ V

Det græske bogstav rho, ρ, bruges traditionelt til at repræsentere densitet; m er massen; og V er lydstyrken. Enhedernes densitet er kg pr. Kubikmeter, eller noget, der svarer til dette i andre enheder, såsom pund pr. Kubikfod. /kubikmeter eller 1 g /kubikcentimeter. Rustfrit stål har på den anden side en densitet på 8.000 kg /kubikmeter. Dette passer til hverdagens oplevelse, fordi en blok rustfrit stål er tungere end en vandblok i lige store størrelser.

Du kan ændre densiteten ved noget ved at komprimere det i volumen (dvs. reducere lydstyrken) eller øge massemængden inden for det samme volumen.
Tæthed i almindelighed

Selvom densitet normalt refererer til masse pr. enhedsvolumen, kan termen i nogle situationer bruges forskelligt. For eksempel er objekternes "tæthedstæthed" antallet af, hvad det er, du tæller inden for en lydstyrkeenhed. Ladetætheden er mængden af elektrisk ladning pr. Lydenhed. Befolkningstætheden bruges også som et mål for antallet af mennesker pr. Enhedsareal eller volumen. Generelt betyder tæthed mængden af noget inden for en bestemt plads.
Betydningen af densitet: opdrift |

Tæthed har åbenlyst betydning, når det kommer til objekternes opdrift. I det store og hele, hvis noget er tættere end vand (med en massefylde over 1.000 kg /kubikmeter), synker det, men hvis noget har en lavere densitet end vand, vil det flyde.

Mere teknisk vil noget begynde at flyder, når vægten af det vand fortrænger (på grund af det overfladeareal, der kommer i kontakt med vandet, og hvor langt det skubber vandet ned), matcher objektets vægt, men hvis dette aldrig sker, synker det. Hvis genstanden er tættere end vand (for eksempel en stålblok), kan vægten af det vand, den fortrænger, aldrig matche vægten af objektet, så det vil fortsætte med at synke.

Aluminium er en god eksempel. Det er tættere end vand, men et stykke aluminiumsfolie, der er strakt ud, flyder på vand på grund af det store overfladeareal, der kommer i kontakt med vandet. Hvis du imidlertid ruller den samme mængde folie op til en kugle, bliver overfladearealet i kontakt med vandet meget mindre, og massen koncentreres over det, så den større densitet af aluminium vinder ud og folien synker. Dette er grunden til, at både, der er lavet af tættere materialer end vand, flyder, selvom en enkelt blok af materialet synker: Hele strukturen har en lavere densitet end blokken, fordi den også indeholder meget luft eller mindre tæt materiale.

Forskellen i densitet er også grunden til, at olie flyder på vandoverfladen. Olietætheden varierer fra ca. 0,91 til 0,93 g pr. Kubikcentimeter, lige mindre end vandtætheden. Du kan udføre mange eksperimenter på dette enkle grundlag, der viser, at mere tæt væske synker ned i bunden af en beholder med vand, mens mindre tæt væske flyder.
Vigtigheden af densitet: Beregning af masse

Siden densitet og masse er så tæt forbundet, at du nemt kan beregne massen af en bestemt mængde af et stof, forudsat at du kender dens densitet og stofets volumen. Dette kan være nyttigt i konstruktion og andre applikationer. Brug den enkle formel:

m \u003d ρ × V

For at beregne stoffets masse. For eksempel, ved at anvende densiteten af stål, der er citeret tidligere, har 0,5 kubikmeter stål en masse på:

m \u003d ρ × V \u003d 8.000 kg /kubikmeter × 0.5 kubikmeter \u003d 4.000 kg

Dette er nyttigt i mange forskellige situationer. For eksempel, hvis du ved, hvor meget plads der er i en varevogn, og hvad den maksimale sikre belastning varebilen kan bære, kan du finde ud af, om det er sikkert at udfylde den med et specifikt materiale. Du kan også bruge ρ \u003d m ÷ V-versionen af ligningen til at finde ud af, hvad det tætteste materiale, du sikkert kunne transportere, er.