La densità è una proprietà fisica della materia ampiamente utilizzata che è tecnicamente definita come massa divisa per volume. Un cuscino di piume è meno denso di un mattone delle stesse dimensioni perché il volume è lo stesso ma la massa del cuscino è molto inferiore a quella del mattone. Probabilmente hai già incontrato una delle importanti applicazioni pratiche della densità, forse anche senza saperlo.
Navi e sottomarini
Un'applicazione ben nota della densità è determinare se un oggetto galleggerà o meno sull'acqua. Se la densità dell'oggetto è inferiore alla densità dell'acqua, galleggerà; se la sua densità è inferiore a quella dell'acqua, affonderà. Le navi possono galleggiare perché hanno serbatoi di zavorra che trattengono l'aria; questi serbatoi forniscono grandi volumi di poca massa, diminuendo così la densità della nave. Insieme alla forza di galleggiamento che l'acqua esercita sulla nave, questa densità ridotta consente alla nave di galleggiare. I sottomarini, infatti, si tuffano sotto la superficie dell'acqua svuotando le proprie cisterne di zavorra.
Fuoriuscite di petrolio
Come le navi, il petrolio galleggia perché è meno denso dell'acqua, ma a differenza delle navi, il petrolio non richiede un'ingegneria speciale. L'olio è naturalmente meno denso dell'acqua, motivo per cui anche il condimento per insalata di olio e aceto si separa, con l'olio che galleggia sull'aceto a base di acqua. Sebbene le fuoriuscite di petrolio siano dannose per l'ambiente, la capacità dell'olio di galleggiare aiuta la pulizia.
Sistemi idraulici
Il flusso di fluido attraverso un tubo è un'importante applicazione nel mondo reale della densità governata da una relazione nota come equazione di Bernoulli. L'equazione di Bernoulli è un uso speciale del concetto di conservazione dell'energia, e il risultato è che la densità del fluido influenza la velocità, la pressione e persino l'altezza del fluido. A parità di altre condizioni, un fluido di maggiore densità scorrerà attraverso un tubo con una pressione, velocità o altezza, rispettivamente. Gli ingegneri si affidano all'equazione di Bernoulli quando progettano dighe e progetti idraulici su larga scala.
Distribuzione del peso dell'aeroplano
L'equazione di Bernoulli spiega anche la capacità di un aeroplano di volare, sebbene questo fenomeno si basi principalmente sulla pressione e sulla velocità, non sulla densità. Tuttavia, la densità svolge un ruolo aggiuntivo nel volo. La distribuzione del peso a bordo dell'aereo cambia man mano che i motori consumano carburante, quindi la densità dell'aereo non è uniforme. Questa perdita di massa provoca uno spostamento del centro di massa e i piloti devono apportare modifiche durante il volo per tenere conto di questi cambiamenti.