מאפיינים כלליים של צפיפות

צפיפות היא תכונה של חומר היחס למסה ולנפח האובייקט. צפיפות היא גורם בעת קביעת מאפיינים כמו ציפה. בגלל יישום הציפה שלו, ניסויים לצפיפות כוללים עצמים בעלי מסה ונפח מסוימים המונחים בכוס מים. זה עוזר לתלמידים להבין את החישוב שקובע את צפיפות האובייקט.

המסה של האובייקט הנמדד לצפיפות היא חלק מהחישוב. אנשים רבים מבלבלים מסה עם משקל. המסה של האובייקט היא כמה חומר האובייקט מכיל. המסה אינה תלויה בנפח האובייקט. לעומת זאת, משקלו של אובייקט הוא מדידה של ה- משיכת כוח משיכה על האובייקט הזה. מכיוון שאובייקט של חומר מושך אליו אובייקט אחר של חומר, משקלו של אובייקט תלוי בגודל החומר שמושך את האובייקט דרך כוח המשיכה. למשל, אדם שוקל יותר על כדור הארץ מאשר על הירח. הסיבה להבדל במשקל היא מכיוון שלירח יש פחות מסה מכדור הארץ.

עוצמת הקול גם קובעת את ערך הצפיפות הסופי. נפח הוא האזור המכיל את המסה. רוב האנשים מתייחסים לנפח עם מים או נוזלים. עם זאת, נפח הוא הגודל התלת מימדי של המיכל. הנפח יכול להיות גדול יותר או קטן יותר, מה שמשפיע על הצפיפות הכוללת של האובייקט הנמדד.

חיבור נפח ומסה יחד בחישוב מגדיר צפיפות. החישוב לצפיפות הוא המשוואה הבאה:

D = מסה / נפח

הערכת החישוב כאשר נפח קטן יותר מגדילה את הצפיפות. אותו דבר קורה כאשר המסה הופכת גדולה יותר. מאפיינים אלה חשובים בעת הערכת צפיפות האובייקט. עצמים בחלל כמו חורים שחורים הם צפופים מאוד מכיוון שיש להם נפח קטן מאוד עם כמויות גדולות של מסה.

כאשר חפצים נמדדים לפי צפיפות, משווים אותם למים. הסטנדרטים לצפיפות מציבים מים בצפיפות של אחד. כאשר אובייקט צף במים, אומרים שיש לו צפיפות פחות מאחד. לעומת זאת, כאשר אובייקט שוקע במים, הוא מחושב בצפיפות גבוהה מאחד. ערכים אלה נצפים גם באמצעות ניסויים במעבדה. למשל, עץ צף במים והוא מחושב בצפיפות של .5. מתכות הן עצמים צפופים מאוד ושוקעים במים. לזהב יש צפיפות של כ -19.

מתי מים קופאים, יש לו תכונת צפיפות חריגה. כאשר הם קפואים, רוב החפצים מתקשים, צפופים יותר ומתכווצים. עם זאת, מים הם תופעה לא טיפוסית בה הם גדלים והופכים פחות צפופים. זו הסיבה שמים קפואים (קרח) צפים בנוזל ולא בכיורים.