密度は、広く使用されている物質の物理的特性であり、技術的には質量を体積で割ったものとして定義されます。 羽毛枕は、同じサイズのレンガよりも密度が低くなります。これは、ボリュームは同じですが、枕の質量はレンガの質量よりもはるかに小さいためです。 あなたはおそらく、おそらく知らなくても、密度の重要な実用的なアプリケーションの1つにすでに遭遇しているでしょう。
船と潜水艦
密度のよく知られたアプリケーションの1つは、オブジェクトが水に浮くかどうかを判断することです。 オブジェクトの密度が水の密度よりも小さい場合、オブジェクトは浮きます。 その密度が水の密度よりも低い場合、それは沈みます。 船は空気を保持するバラストタンクを備えているため、浮くことができます。 これらのタンクは大量の小さな質量を提供するため、船の密度が低下します。 水が船に及ぼす浮力とともに、この密度の低下により船は浮くことができます。 実際、潜水艦はバラストタンクを空にして水面下に潜ります。
油流出
船と同じように、油は水よりも密度が低いため浮きますが、船とは異なり、油は特別なエンジニアリングを必要としません。 油は水よりも自然に密度が低いため、油と酢のサラダドレッシングでさえ分離し、油は水ベースの酢に浮かんでいます。 油の流出は環境に有害ですが、油が浮く能力は浄化に役立ちます。
配管システム
パイプを通る流体の流れは、ベルヌーイの方程式として知られる関係によって支配される密度の重要な実際のアプリケーションです。 ベルヌーイの方程式は、エネルギー保存の法則の特別な使用法であり、その結果、流体の密度が流体の速度、圧力、さらにはその高さに影響を与えます。 他のすべてが等しい場合、密度の高い流体は、それぞれ、より低い圧力、速度、または高さのパイプを通って流れます。 エンジニアは、ダムや大規模な配管プロジェクトを設計する際にベルヌーイの方程式に依存しています。
飛行機の重量配分
ベルヌーイの方程式は、飛行機が飛ぶ能力も説明していますが、この現象は主に密度ではなく圧力と速度に依存しています。 ただし、密度は飛行において追加の役割を果たします。 エンジンが燃料を消費すると機内の重量配分が変化するため、飛行機の密度は均一ではありません。 この質量の減少は重心の移動をもたらし、パイロットはこれらの変化を考慮して飛行中に調整を行う必要があります。