Sposobnost pretvaranja između jedinica mase, gustoće i volumena jedna je od temeljnih vještina potrebnih za rješavanje osnovnih problema u fizici i kemiji. Masa, u SI sustavu jedinica koje se u svijetu standardno koriste za rješavanje takvih problema, ima jedinice kilograma (kg) i njihove izvedenice, dok zapremina ima jedinice metara u kockama ili m3, mjerač je SI jedinica duljine. Sukladno tome, gustoća, koja je masa po jedinici volumena, često se izražava u kg / m3. Budući da su količine često manje u svakodnevnim pokusima i mjerenjima, tipično je vidjeti gustoću izraženu u g / cm3, ili gm / ml (mililitar je definiran kao kubni centimetar). Jedan kg / m3 jednak je 1.000 g / cm3.
Izvođenje mase iz volumena
Recimo da ste dobili poznati volumen tvari (vode ili neke druge tekućine, metala ili bilo čega drugog za što se pretpostavlja da ima jednoliku ili gotovo jednoličnu raspodjelu tvari) i tražili da izračunate njezinu masu. Da biste to učinili, na temelju gore uspostavljenih odnosa, morate znati gustoću tvari i samo njezinu gustoću.
Budući da je gustoća (ρ) je masa (m) podijeljeno s volumenom (V), tada je masa jednaka gustoći i volumenu:
\ rho = \ frac {m} {V}
Tako
m = \ rho V
Gustoće u stvarnom svijetu
Razne mrežne tablice uključuju gustoće uobičajenih tvari. Na primjer, obična voda na temperaturi od 4 ° C ima gustoću od 1.000 kg / m3 ili 1 g / ml, opet prema definiciji. Ulja su manje gusta od vode, zbog čega uljni sastojak preljeva za salatu poput talijanskog pluta na vrhu smjese. Mlijeko, koje se gotovo u cijelosti sastoji od vode, ali uključuje šećere, bjelančevine i (obično) masti, ima gustoću od 1,03 puta veću od gustoće vode.
Metali su u pravilu znatno gušći od tekućina i jako se razlikuju od jedne do druge. Na primjer, zlato ima gustoću od 19,3 g / ml. To znači da 1 m3 zlata ima masu:
m = 1000 \ puta19,3 = 19,300 \ tekst {kg}
Budući da je 1 kg = 2.204 lb, dio zlata jedan metar sa metar i jedan metar (otprilike veličine malog stola) imao bi masu od 42.537 kilograma, veću od 21 tonu.
Prijave
Budući da je moderni pomorski brod izrađen uglavnom od metala, kako pluta? Da bi nešto plutalo u vodi, mora imati manju masu od vode koju istiskuje. To se postiže kao rezultat sveg praznog prostora uključenog u konstrukciju broda, poput prostora između slojeva brodskog trupa. Kad se metalni čamac kao što je kanu stavi u vodu, onpočinjeda potone jer je čvrsti metal ono što prvo kontaktira vodu. Ali zato štosveukupnogustoća kanua manja je od one ekvivalentne količine vode, čak i ako se doda jedan ili dva putnika, veći dio ostaje iznad površine vode.