Was ist die Dichte eines Pennys?

Nicht alle Pfennige sind gleich; seit dem ersten Erscheinen der US-Cent-Münze im Jahr 1793 wurde das darin verwendete Metall von reinem Kupfer zu hauptsächlich Zink, und Stahl war für ein Jahr der Produktion wichtig. Die Dichte hängt davon ab, wann der Cent gemacht wurde. Ziemlich neue Pfennige haben eine Dichte von 7,15 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³), obwohl sehr alte bis zu 9,0 g/cm³ erreichen können.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Die Dichte kann zwischen 7,15 g/cm³ für einen neuen Penny und 9,0 g/cm³ für einen sehr alten liegen.

Die Dichte ist ein Maß dafür, wie viel Masse oder Gewicht ein Objekt durch das Volumen geteilt hat, das es einnimmt. Zum Beispiel wiegt ein Behälter mit Wasser 1.000 Gramm und nimmt 1.000 cc auf. Die Division von 1.000 durch 1.000 ergibt die Dichte des Wassers, 1 g/cm³.

Die Dichte eines Pennys zu finden ist nicht einfach, da Sie seine Dicke messen müssen. Ein 5-Zentimeter-Stapel Pfennige kann dies jedoch erleichtern. Messen Sie den Durchmesser eines Pennys mit einem Lineal, multiplizieren Sie mit 1/2, quadrieren Sie das Ergebnis, multiplizieren Sie mit pi, um die Oberfläche zu finden, und multiplizieren Sie dann erneut mit 5 Zentimetern, um das Volumen zu erhalten. Als nächstes wiegen Sie den Stapel auf einer genauen Waage. Teilen Sie das Gewicht in Gramm durch das Volumen, um die Dichte zu erhalten. Beachten Sie, dass Sie wahrscheinlich eine Mischung aus Pennies in Ihrem Stapel haben werden, einige dichter als andere; Ihre berechnete Dichte ist der Durchschnitt für alle.

Obwohl Kupfer in der Vergangenheit am meisten in Pennys verwendet wurde, wurden auch Zink, Nickel, Zinn und Eisen zu ihrer Herstellung verwendet. Von diesen Metallen hat Zink mit 7,1 g/cm³ die niedrigste Dichte. Zinn liegt mit 7,3 g/cm³ knapp an zweiter Stelle. Die Dichte von Eisen liegt mit 7,9 g/cm³ ungefähr in der Mitte der Packung. Nickel ist mit 8,9 g/cm³ am zweitdichtesten. Und Kupfer ist mit 9,0 g/cm³ das dichteste dieser Metalle.

Pennies, die vor 1837 hergestellt wurden, sind reines Kupfer, ein Metall mit einer Dichte von 9,0 g pro Kubikzentimeter. Nach diesem Jahr experimentierte die Münzstätte mit einigen verschiedenen Legierungen, darunter Messing und Bronze, wobei Zinn, Nickel und Zink in verschiedenen Prozentsätzen hinzugefügt wurden. Zum Beispiel bestand die Zusammensetzung des Pennys von 1864 bis 1962 zu 95 Prozent aus Kupfer und zu 5 Prozent aus Zinn und Zink bei einer Gesamtdichte von 8,9 g/cm³. Ein Grund für die Herstellung dieser Legierungen ist, dass Kupfer ein ziemlich weiches Metall ist; Das Mischen anderer Metalle macht den Penny haltbarer, so dass die Gravuren im Umlauf länger brauchen, um sich abzunutzen.

1943 sah sich die US-Regierung aufgrund des Zweiten Weltkriegs mit einer Kupferknappheit konfrontiert. Kupfer wurde bei der Herstellung von Geschützen, Flugzeugen und Schiffen benötigt, sowohl als elektrische Leitungen als auch zur Herstellung von Legierungen wie Messing und Bronze. Wegen des großen Bedarfs an Kupfer in anderen Bereichen wechselte die US Mint zu Stahl, einem billigeren und reichlicheren Metall. Stahl besteht hauptsächlich aus Eisen mit einem geringen Anteil an Kohlenstoff und anderen Metallen. Die Dichte von Stahlpfennigen liegt nahe der von Eisen, etwa 7,9 g/cm³.

In den 1970er Jahren stieg der Kupferpreis aufgrund der US-amerikanischen und internationalen Nachfrage. Der Wert des Metalls in einem Penny stieg über einen Cent - ein großes Problem, da Metallfresser versucht sein könnten, Pennys zu Schrott zu schmelzen, um sie mit Gewinn zu verkaufen. 1982 löste die US-Regierung das Problem, indem sie Pennys hauptsächlich aus Zink, einem billigeren Metall, mit einer dünnen Kupferbeschichtung herstellte, damit sie wie ein Penny aussehen. Die geringere Dichte von Zink bedeutet, dass diese Pfennige leichter sind, wenn auch nicht so leicht wie reines Zink. Pennys bestehen zu 97,6 Prozent aus Zink und 2,4 Prozent aus Kupfer, was ihnen eine Dichte von 7,15 g/cm³ verleiht – die niedrigste aller US-Pennys.