Masse, volumen og densitet er tre af et objekts mest basale egenskaber. Masse er, hvor tungt noget er, volumen fortæller dig, hvor stort det er, og tæthed divideres med volumen. Selvom masse og volumen er egenskaber, du beskæftiger dig med hver dag, er tanken om tæthed lidt mindre indlysende og tager nøje overvejelser. Når du først har fået fat i det, er densitet dog meget nyttigt.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Volumen er størrelsen på et objekt, og massen er dets vægt. For at få tæthed skal du dele masse efter volumen. For eksempel vejer en blysten, 5 cm x 2 cm x 10 cm, 1.134 g. Murstenens volumen er 5 x 2 x 10 = 100 kubik cm. Opdel 1.134 med 100 for at få tætheden af bly, 11,34 gram pr. Kubik cm.
Masse: et mysterium?
Masse forstås ikke fuldstændigt, så den defineres på to meget forskellige måder: Inertiemasse måler hvor stærkt et objekt modstår acceleration, mens tyngdekraften måler, hvor stærkt et objekt tiltrækker andre ting til sig selv. Det er ikke klart, hvorfor disse to forskellige massetyper er ens, men eksperimenter bekræfter, at de er. Strengt taget måler en skala vægt, men du kan normalt tænke på vægt og masse som den samme ting.
Rum og volumen
Volumen måler den objektive rumstørrelse. Selvom formlen, der bruges til at beregne volumen, afhænger af dens form og kan være kompliceret, kan du generelt tænke på den som bredde gange højde gange længde. Måling af et objekts volumen kan undertiden være lettere end at beregne det. At lægge det i en stor beholder med vand og måle stigningen i vandstanden kan hurtigt finde volumen, uanset hvilken form det er.
Opdel for tæthed
Densitet beregnes ved at dividere et objekts masse med dets volumen. Tæthed er mindre intuitiv end masse eller volumen, men hvis du nogensinde har hentet en genstand og fundet den meget lettere eller tungere end du havde forventet, er det fordi dens densitet ikke er, hvad du troede. Densitet kan normalt ikke måles direkte og skal beregnes, efter at masse og volumen er bestemt. Tæthed bruges undertiden til at beskrive andre størrelser divideret med volumen, såsom energitæthed.
Tæthed som en konstant
Forskere og ingeniører bruger ofte tæthed, da det er nyttigt til beregning af et objekts egenskaber og identifikation af de materialer, et objekt er lavet af. Tætheden af tusinder af stoffer, herunder metaller, plast med mere, er velkendt. Ved stuetemperatur og tryk er tætheden af et givet stof næsten altid konstant - et jernspik og et jernbådanker har begge samme tæthed, selvom de er meget forskellige ting. Efter beregning af et objekts tæthed kan en videnskabsmand slå værdien op i en tabel og i mange tilfælde præcist bestemme, hvad objektet er lavet af.
Archimedes 'store opdagelse
Et af de mest berømte eksempler på beregning af tæthed er historien om Archimedes og den gyldne krone. En konge havde bedt Archimedes om at afgøre, om hans nye krone var lavet af rent guld, men uden at skade den på nogen måde. Archimedes indså, at ved at nedsænke kronen i vand kunne han bestemme dens volumen og derfor dens densitet. På denne måde beviste han, at kronen ikke var rent guld, men havde billigere metaller i den.