Dichtheid wordt vaak verward met massa, maar het zijn verschillende dingen. Dichtheid is de massa van een object gedeeld door het volume; met andere woorden, hoeveel van iets is verpakt in een bepaalde hoeveelheid ruimte. Massa verwijst naar hoe licht of zwaar een object is. Een object kan erg zwaar zijn (een hoge massa hebben) maar een lage dichtheid hebben omdat het per volume-eenheid heel weinig weegt.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Dichtheid is de verhouding van massa tot volume. Objecten met een lage dichtheid hebben een lage massa per volume-eenheid omdat ze minder deeltjes bevatten.
Dichtheid berekenen
U kunt de dichtheid niet rechtstreeks meten en de eenheden van dichtheid zijn afhankelijk van de eenheden die worden gebruikt voor massa en volume. Meestal zijn dat g/cm3. Om de dichtheid te berekenen, weegt u eerst het object om de massa in grammen te bepalen en meet vervolgens het volume in kubieke centimeters. Als u bijvoorbeeld een steen heeft met een inhoud van 20 cm3 en een massa van 50 g, bereken je de dichtheid door:
\frac{50\text{ g}}{20\text{ cm}^3}=2.5\text{ g/cm}^3
Als je nog een steen hebt met een inhoud van 30 cm3 en een massa van 60 g, bereken je de dichtheid door:
\frac{60\text{ g}}{30\text{ cm}^3}=2\text{ g/cm}^3
Lage dichtheid vs. Hoge dichtheid
In de vorige voorbeelden heeft het tweede gesteente een lagere dichtheid, hoewel het meer weegt (een hogere massa heeft). Dit bewijst waarom "lichter" en "zwaarder" niet mogen worden gebruikt om dichtheid te beschrijven.
Metalen hebben meestal een dichtheid van meer dan 6 of 7 g/cm3 omdat hun deeltjes dicht opeengepakt zijn, en vloeistoffen ongeveer 1,0 g/cm3 omdat hun deeltjes minder dicht opeengepakt zijn dan vaste stoffen. Gassen hebben een zeer lage dichtheid omdat hun deeltjes erg ver uit elkaar liggen; lucht heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 0,0013 g/cm3.
De drijvende test
Als een voorwerp een grotere dichtheid heeft dan water, zinkt het, maar als het minder dicht is dan water, blijft het drijven. Bij een olieramp in de oceaan stijgt de olie bijvoorbeeld naar de top omdat deze minder dicht is dan water. Een stuk hout en een piepschuimbeker drijven in het water. Aan de andere kant zinken een keramische beker en een steen in water omdat ze dichter zijn dan water. Dit heeft niets te maken met de massa van een object. Zo drijft een stuk kurk met een gewicht van 10 g gram op water, terwijl een veel lichter stuk lood (4,5 g) naar de bodem zinkt omdat kurk een lagere dichtheid heeft dan lood.