Hmotnost, objem a hustota jsou tři nejzákladnější vlastnosti objektu. Hmotnost je to, jak je něco těžké, objem vám říká, jak je to velké, a hustota je hmotnost dělená objemem. Ačkoli hmota a objem jsou vlastnosti, se kterými se každý den potýkáte, myšlenka hustoty je o něco méně zřejmá a je třeba ji pečlivě promyslet. Jakmile to však zvládnete, hustota je velmi užitečná.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Objem je velikost objektu a hmotnost jeho hmotnost. Chcete-li získat hustotu, rozdělte hmotu na objem. Například olověná cihla o rozměrech 5 cm x 2 cm x 10 cm váží 1134 g. Objem cihly je 5 x 2 x 10 = 100 kubických cm. Vydělením 1 134 na 100 získáte hustotu olova, 11,34 gramů na kubický cm.
Mass: záhada?
Hmotnost není zcela pochopena, takže je definována dvěma velmi odlišnými způsoby: Inerciální hmotnost měří, jak silně objekt odolává zrychlení, zatímco gravitační hmota měří, jak silně objekt přitahuje jiné věci sám. Není jasné, proč jsou tyto dva různé typy hmoty stejné, ale experimenty potvrzují, že jsou. Přesně řečeno, váha měří váhu, ale obvykle si můžete představit váhu a hmotnost jako totéž.
Prostor a objem
Hlasitost měří prostorovou velikost objektu. I když vzorec použitý k výpočtu objemu závisí na jeho tvaru a může být komplikovaný, můžete si jej obecně představit jako šířku krát výšku krát délku. Měření objemu objektu může být někdy snazší než jeho výpočet. Vložením do velké nádoby s vodou a měřením zvýšení hladiny vody můžete rychle najít objem, bez ohledu na to, jaký je tvar.
Rozdělte na hustotu
Hustota se vypočítá vydělením hmotnosti objektu jeho objemem. Hustota je méně intuitivní než hmotnost nebo objem, ale pokud jste někdy vybrali předmět a zjistili jste, že je mnohem lehčí nebo těžší, než jste čekali, je to proto, že jeho hustota není taková, jakou jste si mysleli. Hustotu obvykle nelze měřit přímo a je třeba ji vypočítat po stanovení hmotnosti a objemu. Hustota se někdy používá k popisu jiných veličin dělených objemem, například hustoty energie.
Hustota jako konstanta
Vědci a inženýři často používají hustotu, protože je to užitečné pro výpočet vlastností objektu a identifikaci materiálů, z nichž je objekt vyroben. Hustota tisíců látek, včetně kovů, plastů a dalších, je dobře známá. Při pokojové teplotě a tlaku je hustota dané látky téměř vždy konstantní - železný hřebík i kotva železné lodi mají stejnou hustotu, i když se jedná o velmi odlišné věci. Po výpočtu hustoty objektu může vědec vyhledat hodnotu v tabulce a v mnoha případech přesně určit, z čeho je objekt vyroben.
Archimédův velký objev
Jedním z nejslavnějších příkladů výpočtu hustoty je příběh Archimeda a zlaté koruny. Král požádal Archimeda, aby určil, zda je jeho nová koruna vyrobena z čistého zlata, ale aniž by ji jakýmkoli způsobem poškodila. Archimedes si uvědomil, že ponořením koruny do vody může určit její objem a tím i hustotu. Tímto způsobem dokázal, že koruna nebyla čistým zlatem, ale měla v sobě levnější kovy.