Περιεχόμενο
- Τι είναι η πυκνότητα;
- Συμβουλές
- Ένα παράδειγμα της φόρμουλας πυκνότητας στη χημεία
- Λογιστική για το βάρος
- Η διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους
Αν ο φίλος σου έδωσε ένα φλιτζάνι συμπαγές πάγο και κάποιος σου έδωσε ένα φλιτζάνι υγρό νερό, ποιο είναι βαρύτερο;
Το ένστικτό μας είναι μερικές φορές να πιστεύουμε ότι τα στερεά είναι βαρύτερα, αλλά στην πραγματικότητα υγρό νερό πυκνότερο από το στερεό νερό. Γνωρίζοντας πώς να υπολογίζουμε το βάρος από την πυκνότητα, μπορούμε γρήγορα να δούμε ότι το φλιτζάνι του νερού είναι βαρύτερο.
Τι είναι η πυκνότητα;
Η πυκνότητα κάποιας ουσίας μας λέει πόσο συμπαγές ή απλωμένο είναι. Μπορούμε να περιγράψουμε μια πυκνότητα όγκου, πυκνότητα μάζας ή οποιοδήποτε άλλο είδος πυκνότητας.
Για παράδειγμα, οι πολεοδόμοι συχνά σκέφτονται διαφορετικές πυκνότητες, όπως διαθεσιμότητα κατοικιών ή καταστήματα τροφίμων, για να υπολογίσουν πού να χτίσουν ορισμένα κτίρια.
Γενικά, η πυκνότητα είναι συνήθως μια ποσότητα όπως μάζα, διαιρούμενη με μια περιοχή ή όγκο.
Επομένως, μια πυκνότητα βάρους θα περιγράφει πώς κατανέμεται το βάρος κάποιου αντικειμένου σε κάποια περιοχή ή όγκο. Πιο πιθανό είναι να χρησιμοποιήσετε πυκνότητες μάζας, δεδομένου ότι η μάζα και το βάρος σχετίζονται με την επιτάχυνση της βαρύτητας, η οποία μπορεί να αλλάξει ανάλογα με το πού βρίσκεστε στην επιφάνεια της Γης (και μάλιστα αν είστε σε διαφορετικό πλανήτη!).
Συμβουλές
Ένα παράδειγμα της φόρμουλας πυκνότητας στη χημεία
Ας πούμε ότι το εργαστήριό μας έχει δύο ενώσεις: Α και Β. Η ένωση Α είναι μια μπάλα που έχει όγκο 30 cm3 και έχει μάζα 50 g. Η ένωση Β είναι ένας τέλειος κύβος με πλευρές μέτρησης 6 cm και έχει μάζα πυκνότητας 500 kg / m3. Ποια είναι η πυκνότητα της ένωσης Α και ποια ένωση είναι βαρύτερη;
Μπορούμε να υπολογίσουμε γρήγορα την πυκνότητα μάζας της ένωσης Α: 50 g / 30 cm3 = 1,6667 g / cm3. Αλλά για να συγκρίνουμε τις πυκνότητες των Α και Β, πρέπει να μετατρέψουμε την πυκνότητα στις ίδιες μονάδες.
Για να μετατρέψετε από kg / m3 σε g / cm3, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τις μετατροπές: 1 m3 = 1.000.000 εκ3 και 1 kg = 1000 g. Συνεπώς, η πυκνότητα μάζας της ένωσης Β είναι 0,5 g / cm3. Τώρα μπορούμε απλώς να συγκρίνουμε τις πυκνότητες μάζας και να παρατηρήσουμε ότι η ένωση Β είναι λιγότερο πυκνή από την ένωση Α.
Λογιστική για το βάρος
Για να απαντήσει ποιο είναι βαρύτερο, πρέπει να υπολογίσουμε το βάρος κάθε ένωσης από τη μάζα της και την επιτάχυνση της βαρύτητας. Γνωρίζουμε τη μάζα της ένωσης Α, η οποία είναι 0,05 κιλά, έτσι το βάρος της σε νέους είναι 0,05 kg × 9,8 m / s2= 0,49 Ν.
Αλλά για την ένωση Β, πρέπει να υπολογίσουμε τον όγκο που καταλαμβάνει, στη συνέχεια τη μάζα του από την πυκνότητα μάζας. Μπορούμε να υπολογίσουμε τον όγκο της ένωσης Β επειδή είναι ένας τέλειος κύβος: ο όγκος είναι (6 cm)3 = 216 cm3.
Το βάρος της ένωσης Β είναι ο όγκος κατά την πυκνότητα: 216 cm3 φορές 0,5 g / cm3, ή 108 g. Το βάρος είναι συνεπώς 0,108 kg φορές 9,8 m / s2, ή 1,07 Ν.
Η διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους
Το βάρος είναι η ποσότητα που περιγράφει τη δύναμη της βαρύτητας σε ένα αντικείμενο λόγω της μάζας του και την τοπική επιτάχυνση της βαρύτητας. Επομένως, το βάρος ενός αντικειμένου μπορεί να αλλάξει αν το μετακινήσετε από μια κοιλάδα στην κορυφή ενός ψηλού βουνού, επειδή η επιτάχυνση της βαρύτητας μειώνεται καθώς απομακρύνουμε από τον πυρήνα της Γης.
Η μάζα, ωστόσο, μπορεί να αλλάξει μόνο αν το αντικείμενο αλλάξει φυσικά και κάποια από την ύλη του αφαιρεθεί.
Είναι σημαντικό να θυμάστε τη διαφορά μεταξύ μάζας και βάρους.