Masa, tilpums un blīvums ir trīs objekta pamata īpašības. Masa ir tas, cik kaut kas ir smags, tilpums norāda, cik tas ir liels, un blīvums ir masa dalīta ar tilpumu. Lai gan masa un tilpums ir īpašības, ar kurām jūs saskaras katru dienu, blīvuma ideja ir nedaudz mazāk acīmredzama un rūpīgi pārdomāta. Tomēr, kad jūs to nokārtojat, blīvums ir ļoti noderīgs.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Tilpums ir objekta lielums, un masa ir tā svars. Lai iegūtu blīvumu, sadaliet masu pēc tilpuma. Piemēram, svina ķieģelis, 5 cm x 2 cm x 10 cm, sver 1134 g. Ķieģeļu tilpums ir 5 x 2 x 10 = 100 kubik cm. Sadaliet 1134 ar 100, lai iegūtu svina blīvumu 11,34 gramus uz kubikcentimetru.
Mise: noslēpums?
Masa nav pilnībā izprotama, tāpēc to nosaka divos ļoti dažādos veidos: Inerciālā masa mēra, cik spēcīgi objekts pretojas paātrinājumam, savukārt gravitācijas masa mēra, cik spēcīgi objekts piesaista citas lietas pati. Nav skaidrs, kāpēc šie divi dažādi masas veidi ir vienādi, taču eksperimenti apstiprina, ka tie ir. Stingri sakot, svari mēra svaru, bet parasti svaru un masu var uzskatīt par vienu un to pašu.
Telpa un apjoms
Tilpums mēra objekta telpisko izmēru. Lai gan formula, ko izmanto skaļuma aprēķināšanai, ir atkarīga no formas un var būt sarežģīta, jūs to parasti varat uzskatīt par platumu, augstumu un garumu. Objekta tilpuma mērīšana dažreiz var būt vienkāršāka nekā tā aprēķināšana. Ievietojot to lielā ūdens traukā un izmērot ūdens līmeņa paaugstināšanos, var ātri atrast tilpumu neatkarīgi no tā, kāda tā forma ir.
Daliet par blīvumu
Blīvumu aprēķina, dalot objekta masu ar tā tilpumu. Blīvums ir mazāk intuitīvs nekā masa vai tilpums, taču, ja jūs kādreiz esat paņēmis kādu priekšmetu un atradis to daudz vieglāku vai smagāku, nekā gaidījāt, tas notiek tāpēc, ka tā blīvums nav tāds, kādu domājāt. Blīvumu parasti nevar tieši izmērīt, un tas jāaprēķina pēc masas un tilpuma noteikšanas. Blīvumu dažreiz izmanto, lai aprakstītu citus lielumus, kas dalīti ar tilpumu, piemēram, enerģijas blīvumu.
Blīvums kā nemainīgs
Zinātnieki un inženieri bieži izmanto blīvumu, jo tas ir noderīgi, lai aprēķinātu objekta īpašības un identificētu materiālus, no kuriem objekts ir izgatavots. Tūkstošiem vielu, ieskaitot metālus, plastmasu un daudz ko citu, blīvums ir labi zināms. Telpas temperatūrā un spiedienā attiecīgās vielas blīvums gandrīz vienmēr ir nemainīgs - gan dzelzs naglām, gan dzelzs laivu enkuriem ir vienāds blīvums, lai gan tās ir ļoti atšķirīgas lietas. Pēc objekta blīvuma aprēķināšanas zinātnieks var tabulā meklēt vērtību un daudzos gadījumos precīzi noteikt, no kā objekts sastāv.
Arhimēda lielais atklājums
Viens no slavenākajiem blīvuma aprēķināšanas piemēriem ir stāsts par Arhimēdu un zelta vainagu. Kāds karalis bija lūdzis Arhimēdam noteikt, vai viņa jaunais kronis ir izgatavots no tīra zelta, taču to nekādā veidā nesabojājot. Arhimēds saprata, ka, iegremdējot vainagu ūdenī, viņš var noteikt tā tilpumu un līdz ar to arī blīvumu. Tādā veidā viņš pierādīja, ka kronis nebija tīrs zelts, bet tajā bija lētāki metāli.