Algemene eigenschappen van dichtheid

Dichtheid is een eigenschap van materie die relatief is aan de massa en het volume van het object. Dichtheid is een factor bij het bepalen van eigenschappen zoals drijfvermogen. Vanwege het drijfvermogen worden bij experimenten voor dichtheid objecten met een bepaalde massa en volume in een glas water geplaatst. Dit helpt studenten de berekening te begrijpen die de dichtheid van een object bepaalt.

De massa van het object dat wordt gemeten voor dichtheid is een onderdeel van de berekening. Veel mensen verwarren massa met gewicht. De massa van het object is hoeveel materie het object bevat. Massa is onafhankelijk van het volume van het object. Omgekeerd is het gewicht van een object een maat voor de zwaartekracht op dat voorwerp. Omdat een object van materie een ander object van materie aantrekt, is het gewicht van een object afhankelijk van de grootte van de materie die het object door de zwaartekracht trekt. Een mens weegt bijvoorbeeld meer op aarde dan op de maan. De reden voor het verschil in gewicht is dat de maan minder massa heeft dan de aarde.

Volume bepaalt ook de uiteindelijke dichtheidswaarde. Volume is het gebied dat de massa bevat. De meeste mensen relateren volume aan water of vloeistoffen. Volume is echter de driedimensionale grootte van de container. Het volume kan groter of kleiner worden, wat de algehele dichtheid van het te meten object beïnvloedt.

Het samenvoegen van volume en massa in een berekening definieert de dichtheid. De berekening voor dichtheid is de volgende vergelijking:

D = massa/volume

Het evalueren van de berekening wanneer het volume kleiner wordt, verhoogt de dichtheid. Hetzelfde gebeurt wanneer de massa groter wordt. Deze eigenschappen zijn belangrijk bij het evalueren van de dichtheid van een object. Objecten in de ruimte zoals zwarte gaten hebben een hoge dichtheid omdat ze een zeer klein volume hebben met grote hoeveelheden massa.

Wanneer objecten worden gemeten op dichtheid, worden ze vergeleken met water. De normen voor dichtheid plaatsen water op een dichtheid van één. Wanneer een object in water drijft, wordt gezegd dat het een dichtheid heeft van minder dan één. Omgekeerd, wanneer een object in water zinkt, wordt het berekend met een dichtheid hoger dan één. Deze waarden worden ook waargenomen door experimenten in het laboratorium. Hout drijft bijvoorbeeld in water en wordt berekend met een dichtheid van 0,5. Metalen zijn zeer dichte objecten en zinken in water. Goud heeft een dichtheid van ongeveer 19.

Wanneer water bevriest, het heeft een abnormale dichtheidseigenschap. Als ze bevroren zijn, worden de meeste objecten verhard, dichter en krimpen ze. Water is echter een atypisch fenomeen waarin het groeit en minder dicht wordt. Dit is de reden waarom bevroren water (ijs) in vloeistof drijft in plaats van zinkt.