Massa, volume, dan kerapatan adalah tiga sifat paling dasar suatu benda. Massa adalah seberapa berat sesuatu, volume memberi tahu Anda seberapa besar itu, dan kepadatan adalah massa dibagi volume. Meskipun massa dan volume adalah sifat yang Anda tangani setiap hari, gagasan tentang kepadatan sedikit kurang jelas dan membutuhkan pemikiran yang cermat. Namun, begitu Anda menguasainya, kepadatan sangat berguna.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Volume adalah ukuran suatu benda, dan massa adalah beratnya. Untuk mendapatkan kepadatan, bagi massa dengan volume. Misalnya, batu bata timah berukuran 5 cm x 2 cm x 10 cm, beratnya 1.134 g. Volume bata adalah 5 x 2 x 10 = 100 cm kubik. Bagilah 1.134 dengan 100 untuk mendapatkan kerapatan timbal, 11,34 gram per cm kubik.
Misa: Misteri?
Massa tidak sepenuhnya dipahami, sehingga didefinisikan dalam dua cara yang sangat berbeda: Massa inersia mengukur seberapa kuat sebuah benda menolak percepatan, sedangkan massa gravitasi mengukur seberapa kuat suatu benda menarik benda lain ke diri. Tidak jelas mengapa kedua jenis massa yang berbeda ini sama, tetapi eksperimen mengkonfirmasi bahwa keduanya sama. Sebenarnya, timbangan mengukur berat, tetapi Anda biasanya dapat menganggap berat dan massa sebagai hal yang sama.
Ruang dan Volume
Volume mengukur ukuran spasial suatu objek. Meskipun rumus yang digunakan untuk menghitung volume bergantung pada bentuknya dan bisa jadi rumit, Anda dapat menganggapnya secara umum sebagai lebar kali tinggi kali panjang. Mengukur volume suatu benda terkadang lebih mudah daripada menghitungnya. Memasukkannya ke dalam wadah besar berisi air dan mengukur kenaikan permukaan air dapat dengan cepat menemukan volumenya, apa pun bentuknya.
Bagi untuk Kepadatan
Massa jenis dihitung dengan membagi massa suatu benda dengan volumenya. Massa jenis kurang intuitif dibandingkan massa atau volume, tetapi jika Anda pernah mengambil sebuah benda dan ternyata jauh lebih ringan atau lebih berat dari yang Anda harapkan, itu karena kerapatannya tidak seperti yang Anda pikirkan. Massa jenis biasanya tidak dapat diukur secara langsung dan harus dihitung setelah massa dan volume ditentukan. Massa jenis kadang-kadang digunakan untuk menggambarkan besaran lain dibagi volume, seperti rapat energi.
Kepadatan sebagai Konstanta
Para ilmuwan dan insinyur sering menggunakan kerapatan, karena berguna untuk menghitung sifat suatu benda dan mengidentifikasi bahan dari mana suatu benda dibuat. Kepadatan ribuan zat, termasuk logam, plastik, dan banyak lagi, sudah dikenal luas. Pada suhu dan tekanan kamar, kerapatan zat tertentu hampir selalu konstan - paku besi dan jangkar kapal besi keduanya memiliki kerapatan yang sama meskipun keduanya sangat berbeda. Setelah menghitung kerapatan suatu benda, seorang ilmuwan dapat melihat nilainya dalam sebuah tabel dan dalam banyak kasus secara akurat menentukan terbuat dari apa benda itu.
Penemuan Hebat Archimedes
Salah satu contoh paling terkenal dari menghitung kepadatan adalah kisah Archimedes dan mahkota emas. Seorang raja telah meminta Archimedes untuk menentukan apakah mahkota barunya terbuat dari emas murni, tetapi tanpa merusaknya dengan cara apa pun. Archimedes menyadari bahwa dengan menenggelamkan mahkota dalam air, ia dapat menentukan volume dan kepadatannya. Dengan cara ini, ia membuktikan bahwa mahkota itu bukan emas murni, tetapi memiliki logam yang lebih murah di dalamnya.