Een inleiding tot de definitie en berekening van dichtheid

De dichtheid van een materiaal wordt gedefinieerd als de massa per volume-eenheid. Anders gezegd, dichtheid is de verhouding tussen massa en volume of massa per volume-eenheid. Het is een maat voor hoeveel spullen een object heeft in een volume (kubieke meter of kubieke centimeter). Dichtheid is in wezen een maat voor hoe nauw materie in elkaar zit gepropt. Het dichtheidsbeginsel is ontdekt door de Griekse wetenschapper Archimedes, maar het is gemakkelijk om te berekenen of je de formule kent en de bijbehorende eenheden begrijpt.

Dichtheidsformule

Om de dichtheid te berekenen (meestal weergegeven door de Griekse letter "ρ") van een object, neem de massa (m) en delen door het volume (v):

ρ = m / v

De SI-eenheid van dichtheid is kilogram per kubieke meter (kg / m³). Het wordt ook vaak weergegeven in de cgs-eenheid van gram per kubieke centimeter (g / cm³).

Hoe dichtheid te vinden

Bij het bestuderen van dichtheid kan het handig zijn om een ​​voorbeeldprobleem te werken met behulp van de formule voor dichtheid, zoals vermeld in de vorige sectie. Bedenk dat hoewel dichtheid inderdaad massa is gedeeld door volume, het vaak wordt gemeten in eenheden van gram per kubieke centimeter omdat gram een ​​standaardgewicht vertegenwoordigt, terwijl kubieke centimeter het volume van het object vertegenwoordigt.

Neem voor dit probleem een ​​steenzout van 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm, die 433 gram weegt. Gebruik de formule om de dichtheid te bepalen, waarmee u de hoeveelheid massa per volume-eenheid kunt bepalen, of:

ρ = m / v

In dit voorbeeld hebt u de afmetingen van het object, dus u moet het volume berekenen. De formule voor volume is afhankelijk van de vorm van het object, maar het is een eenvoudige berekening voor een vak:

v = lengte x breedte x dikte
v = 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm
v = 200,0 cm ^ 3

Nu je de massa en het volume hebt, bereken je de dichtheid als volgt:

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

De dichtheid van de zoutsteen is dus 2,165 g / cm ^ 3.

Dichtheid gebruiken

Een van de meest voorkomende toepassingen van dichtheid is hoe verschillende materialen op elkaar inwerken wanneer ze met elkaar worden gemengd. Hout drijft in water omdat het een lagere dichtheid heeft, terwijl een anker zinkt omdat het metaal een hogere dichtheid heeft. Heliumballonnen drijven omdat de dichtheid van het helium lager is dan de dichtheid van de lucht.

Wanneer uw autoservicestation verschillende vloeistoffen test, zoals transmissievloeistof, zal het een deel van de vloeistof in een hydrometer gieten. De hydrometer heeft verschillende gekalibreerde objecten, waarvan sommige in de vloeistof drijven. Door te observeren welke van de objecten drijven, kunnen de medewerkers van het tankstation de dichtheid van de vloeistof bepalen. In het geval van de transmissievloeistof laat deze test zien of tankstationmedewerkers deze onmiddellijk moeten vervangen, of dat de vloeistof nog wat leven bevat.

Met Density kun je massa en volume oplossen als de andere hoeveelheid wordt gegeven. Omdat de dichtheid van veel voorkomende stoffen bekend is, is deze berekening vrij eenvoudig, in de vorm. (Merk op dat het asterisk-symbool - "*" - wordt gebruikt om verwarring met de variabelen voor volume en dichtheid te voorkomen, ρ en v, respectievelijk.)