La densità è la massa per unità di volume, quindi quando si misura la densità, si trova la massa dell'oggetto e la si divide per il volume misurato. Tuttavia, tutte le misurazioni includono alcune incertezze e alcuni tipi di errori possono aumentare l'incertezza nel calcolo. Cerca sempre di utilizzare gli strumenti più accurati disponibili per ridurre gli errori durante la misurazione della densità. Continua a leggere per saperne di più sulle fonti di errore.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I motivi più comuni per gli errori di densità includono l'utilizzo di strumenti errati o imprecisi e la mancata contabilizzazione delle variazioni di temperatura.
Il volume liquido Liquid
Esistono molti strumenti diversi che è possibile utilizzare per misurare il volume del liquido come misurini da cucina, becher, cilindri graduati e pipette volumetriche. Sfortunatamente, non tutti questi strumenti offrono lo stesso livello di precisione e accuratezza. Becher e misurini da cucina sono i meno precisi di questi dispositivi. I cilindri graduati sono in qualche modo più precisi e le pipette volumetriche sono i più precisi di questi strumenti. A seconda del tipo di strumento utilizzato, potresti avere problemi di misurazione della densità. Se utilizzi un becher per misurare il volume, la tua misurazione potrebbe potenzialmente essere diversa dal valore reale rispetto a quando utilizzi una pipetta volumetrica.
Volume solido regolare
Se un solido ha una forma regolare come un cubo o un cilindro, il suo volume è facile da calcolare utilizzando semplici formule geometriche. Dovrai comunque misurarne la lunghezza, il raggio e così via. Quindi il righello che usi per prendere le misurazioni introduce una possibile fonte di errore, poiché la tua misurazione sarà accurata solo quanto il tuo dispositivo di misurazione. Inoltre, se la forma del solido presenta delle irregolarità, come un'ammaccatura nella parte superiore del cubo, il calcolo del suo volume sarà inferiore dell'importo delle irregolarità.
Volume solido irregolare
Se un solido è di forma irregolare come un truciolo di legno, allora dovresti usare il calcolo per calcolare il suo volume, e il calcolo potrebbe diventare molto difficile, a seconda della forma del oggetto. In questo caso, faresti meglio a determinare il volume immergendo l'oggetto in un liquido e controllando di quanto cambia il volume. Devi scegliere un liquido in cui l'oggetto affondi anziché galleggiare, ed è anche importante assicurarsi che l'oggetto non assorba il liquido. Se dovessi usare trucioli di legno nell'acqua, ad esempio, galleggiano e assorbono parte dell'acqua, distorcendo la misurazione del volume.
Gli effetti della temperatura
La densità varia con la temperatura. Nell'intervallo di temperature che le persone incontrano nella vita quotidiana, questa variazione è trascurabile per molti tipi di sostanze. Introduce un'altra possibile fonte di errore, tuttavia, perché se si misura la densità a una temperatura, il risultato potrebbe non essere valido a un'altra. Inoltre, la densità di un gas varia ampiamente con la pressione e la temperatura, quindi per un gas il risultato è significativo solo in condizioni specificate.
Massa e altre considerazioni
L'ultima possibile fonte di errore è la misurazione della massa. In genere, puoi misurare la massa con una scala o una bilancia. Tuttavia, l'accuratezza della misurazione dipenderà dal tipo di scala utilizzata. Una bilancia da cucina, ad esempio, è probabilmente meno precisa di una bilancia calibrata in un laboratorio di chimica. Generalmente, gli scienziati terranno conto di queste possibili fonti di errore quando effettuano una misurazione riportando un valore di incertezza. In altre parole, invece di riportare la densità solo come "x", la segnaleranno come "x +/- y". Maggiore è il incertezza, maggiore sarà "y", quindi questo valore di incertezza ti dà un'idea dell'affidabilità del misurazione.