밀도는 물체가 차지하는 공간과 물체에 존재하는 물질의 양을 결합한 물체의 물리적 속성입니다. 수학적으로 밀도는 물체의 질량을 부피로 나눈 값으로 정의됩니다. 밀도는 물리학에서 중요한 개념이며 음료의 얼음이 떠 다니는 이유를 설명하는 것과 같이 일상적인 응용 분야가 많습니다. 개념을 전달하는 방법은 청중의 연령과 교육 수준에 따라 다소 다르지만 설명 밀도에 접근하는 몇 가지 방법이 있습니다.
밀도 부분 설명
밀도를 이해하려면 먼저 밀도를 구성하는 구성 요소의 물리적 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 질량은 물체에 존재하는 물질의 양입니다. 물체의 질량에 대한 중력의 영향을 측정하는 무게와 자주 혼동됩니다. 질량은 척도로 측정되지만 존재하는 원자의 총합을 나타냅니다. 부피는 물체 또는 물질이 차지하는 공간입니다. 상자의 경우 부피는 너비에 깊이와 높이를 곱한 값으로 계산됩니다. 불규칙한 물체의 경우 계산이 더 복잡해집니다.
아르키메데스를 사용한 밀도 설명
진품 여부는 의심 스럽지만 아르키메데스의 이야기는 밀도를 도입하는 재미있는 방법입니다. 아르키메데스는 왕관이 순금인지은과 섞인 금인지 결정하기 위해 고용되었습니다. 목욕을하는 동안 아르키메데스는 몸의 질량과 부피가 물을 대체 한 것을 알아 차 렸습니다. 그는“유레카!”라고 외쳤다. 같은 질량의 금과은을 물에 담그려고했습니다. 은은 밀도가 낮기 때문에 더 많은 물을 대체했습니다. 그런 다음 그는 왕에게 가서 왕관을 같은 무게의 순금 조각과 비교했습니다. 왕관은 순금보다 더 많은 물을 대체했기 때문에 사기였습니다.
엘리베이터로 밀도 설명
밀도는 사고 실험으로도 설명 할 수 있습니다. 한 사람이있는 엘리베이터를 상상해보십시오. 엘리베이터는 몇 층 위로 올라가고 두 사람을 더 태 웁니다. 건물 꼭대기까지 올라 갈수록 점점 더 많은 사람들이 15 명으로 붐비는 엘리베이터를 타게됩니다. 엘리베이터 카 내부의 공간, 그 부피는 결코 커지지 않습니다. 새로운 사람이 탑승 할 때마다 엘리베이터의 총 질량은 증가하고 사람 사이의 공간은 고밀도 물체의 원자처럼 점점 작아집니다. 엘리베이터의 밀도는 우리의 사고 실험에서 사람들을 모으고 올라 갈수록 커집니다.
플로팅 개체의 밀도 설명
밀도를 시각적으로 설명하는 방법은 떠 다니는 물체를 조사하는 것입니다. 얼음이나 코르크 조각이 물 한잔에 뜬다. 청중에게 왜 어떤 물체는 떠 있고 다른 물체는 가라 앉는 지 생각해 보도록 요청하는 것부터 시작할 수 있습니다. 물론 대답은 밀도입니다. 중력은 모든 물체를 끌어 당기고, 매달린 유체보다 밀도가 높은 고체 물체는 그 유체를 통해 땅을 향해 당겨집니다. 즉, 가라 앉을 것입니다. 반대로 고체 오브젝트의 밀도가 유체보다 낮 으면 유체가이를지지하고 중력으로 인해 가라 앉을 수 없습니다.