La densità è spesso confusa con la massa, ma sono cose diverse. La densità è la massa di un oggetto divisa per il suo volume; in altre parole, quanto di qualcosa è stato impacchettato in una certa quantità di spazio. La massa si riferisce a quanto è leggero o pesante un oggetto. Un oggetto può essere molto pesante (avere una massa elevata) ma avere una bassa densità perché pesa molto poco per unità di volume.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La densità è il rapporto tra massa e volume. Gli oggetti a bassa densità hanno una massa ridotta per unità di volume perché contengono meno particelle.
Calcolo della densità
Non è possibile misurare direttamente la densità e le unità di densità dipendono dalle unità utilizzate per massa e volume. Di solito, quelli sono g/cm3. Per calcolare la densità, pesare prima l'oggetto per trovare la sua massa in grammi, quindi misurare il suo volume in centimetri cubi. Ad esempio, se hai una roccia con un volume di 20 cm3 e una massa di 50 g, si calcola la sua densità con:
\frac{50\testo{ g}}{20\testo{ cm}^3}=2,5\testo{ g/cm}^3
Se hai un'altra roccia con un volume di 30 cm3 e una massa di 60 g, si calcola la sua densità con:
\frac{60\testo{ g}}{30\testo{ cm}^3}=2\testo{ g/cm}^3
Bassa densità vs. Alta densità
Negli esempi precedenti, la seconda roccia ha una densità inferiore anche se pesa di più (ha una massa maggiore). Questo dimostra perché "più leggero" e "più pesante" non dovrebbero essere usati per descrivere la densità.
I metalli hanno tipicamente densità superiori a 6 o 7 g/cm3 perché le loro particelle sono strettamente imballate e i liquidi sono di circa 1,0 g/cm3 perché le loro particelle sono meno compatte rispetto ai solidi. I gas hanno una densità molto bassa perché le loro particelle sono molto distanti tra loro; ad esempio, l'aria ha una densità di 0,0013 g/cm3.
Il test di galleggiamento
Se un oggetto è più denso dell'acqua, affonda, ma se è meno denso dell'acqua, galleggia. Ad esempio, in una fuoriuscita di petrolio nell'oceano, l'olio sale verso l'alto perché è meno denso dell'acqua. Un pezzo di legno e una tazza di polistirolo galleggiano nell'acqua. D'altra parte, una tazza di ceramica e un sasso affondano nell'acqua perché sono più densi dell'acqua. Questo non ha nulla a che fare con la massa di un oggetto. Ad esempio, un pezzo di sughero del peso di 10 g grammi galleggia sull'acqua, mentre un pezzo di piombo molto più leggero (4,5 g) affonda sul fondo perché il sughero ha una densità inferiore rispetto al piombo.