La densità è la misura della massa di un materiale per unità di volume, utilizzata in molti aspetti della scienza, dell'ingegneria e dell'industria. La densità può essere calcolata dividendo la massa di un oggetto per il suo volume. Poiché materiali diversi hanno densità diverse, misurare la densità di un oggetto può aiutare a determinare quali materiali ci sono. Trovare la densità di un campione di metallo può aiutare a determinarne la purezza.
Misurazione diretta di massa e volume
Quando si misurano liquidi e solidi di forma regolare, massa e volume possono essere rilevati mediante misurazione diretta e queste due misurazioni possono quindi essere utilizzate per determinare la densità. Utilizzando una bilancia a piatti, determinare e registrare la massa di un oggetto in grammi. Utilizzando un calibro a corsoio o un righello, misurare la lunghezza, la profondità e la larghezza dell'oggetto in centimetri. Moltiplica queste tre misure per trovare il volume in centimetri cubi. Dividi la massa dell'oggetto per il suo volume per determinarne la densità. La densità è espressa in grammi per centimetro cubo o grammi per millilitro.
Ad esempio, guarda il video qui sotto:
Misurazione indiretta del volume
Per calcolare la densità dei solidi con superfici irregolari, il volume deve essere determinato con un altro metodo. Invece di misurare direttamente la superficie, usa un cilindro graduato per trovare il volume dell'oggetto. Versare acqua nel cilindro graduato fino a raggiungere un livello noto. Questo livello può essere misurato dai segni sulla superficie del cilindro, che mostrano il volume dell'acqua in millilitri. Aggiungi l'oggetto all'acqua e registra il nuovo livello dell'acqua. La differenza tra il nuovo livello dell'acqua e il livello originale sarà il volume dell'oggetto. Questa misura viene presa in millilitri, che sono intercambiabili con centimetri cubi. Una volta determinato il volume, applicare la stessa equazione di cui sopra.
Densità stimata utilizzando il principio di Archimede.
Il principio di Archimede afferma che l'immersione di un corpo in un dato fluido produrrà una forza di galleggiamento che agisce verso l'alto su di esso. Questa forza sarà uguale al peso del fluido spostato. Un oggetto di densità sconosciuta galleggerà o affonderà all'interno di un dato fluido a seconda della densità di quel fluido rispetto a quella dell'oggetto. Per determinare approssimativamente quanto è denso un oggetto, posizionalo in vari fluidi di densità nota e osserva il risultato. Se affonda, è più denso del fluido. Se galleggia, è meno denso.