En introduktion till täthetsdefinition och beräkning

Materialets densitet definieras som dess massa per volym per enhet. Sagt på ett annat sätt, densitet är förhållandet mellan massa och volym eller massa per volym per enhet. Det är ett mått på hur mycket saker ett objekt har i en enhetsvolym (kubikmeter eller kubikcentimeter). Densitet är i huvudsak ett mått på hur tätt materia är fast ihop. Täthetsprincipen upptäcktes av den grekiska forskaren Archimedes, men det är lätt att beräkna om du känner till formeln och förstår dess relaterade enheter.

Densitetsformel

För att beräkna densiteten (vanligtvis representerad av den grekiska bokstaven "ρ") för ett objekt, ta massan (m) och dela med volymen (v):

ρ = m / v

SI-densitetsenheten är kilogram per kubikmeter (kg / m³). Det representeras också ofta i cgs-enheten gram per kubikcentimeter (g / cm)³).

Hur man hittar densitet

När du studerar densitet kan det vara bra att arbeta med ett provproblem med formeln för densitet, som nämnts i föregående avsnitt. Kom ihåg att även om densiteten verkligen är massa dividerad med volym, mäts den ofta i enheter av gram per kubikcentimeter eftersom gram representerar en standardvikt, medan kubikcentimeter representerar objektets volym.

För detta problem, ta en tegel med salt som mäter 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm, som väger 433 gram. För att hitta densiteten använder du formeln, som hjälper dig att bestämma mängden massa per volym per enhet, eller:

p = m / v

I det här exemplet har du objektets dimensioner, så du måste beräkna volymen. Formeln för volym beror på objektets form, men det är en enkel beräkning för en ruta:

v = längd x bredd x tjocklek
v = 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm
v = 200,0 cm ^ 3

Nu när du har massan och volymen beräknar du densiteten enligt följande:

p = m / v
p = 433 g / 200,0 cm ^ 3
p = 2.165 g / cm ^ 3

Således är saltstenens densitet 2,165 g / cm ^ 3.

Använda täthet

En av de vanligaste användningarna av densitet är hur olika material interagerar när de blandas ihop. Trä flyter i vatten eftersom det har en lägre densitet, medan ett ankar sjunker eftersom metallen har en högre densitet. Heliumballonger flyter på grund av att heliumens densitet är lägre än lufttätheten.

När din bilservicestation testar olika vätskor, som överföringsvätska, kommer den att hälla en del av vätskan i en hydrometer. Hydrometern har flera kalibrerade föremål, av vilka några flyter i vätskan. Genom att observera vilka av föremål som flyter, kan servicestationsanställda bestämma vätskans densitet. När det gäller överföringsvätskan avslöjar detta test om anställda på bensinstationerna måste byta ut den omedelbart, eller om vätskan fortfarande har lite liv i sig.

Densitet låter dig lösa för massa och volym om du får den andra mängden. Eftersom tätheten för vanliga ämnen är känd är denna beräkning ganska enkel, i formen. (Observera att asterisk-symbolen - "*" - används för att undvika förvirring med variablerna för volym och densitet, ρ och v, respektive.)