Hvordan kan studien av tetthet brukes i den virkelige verden?

Tetthet er en mye brukt fysisk egenskap av materie som er teknisk definert som masse delt på volum. En fjærpute er mindre tett enn en murstein av samme størrelse fordi volumet er det samme, men massen til puten er mye mindre enn mursteinens. Du har sannsynligvis allerede møtt en av de viktige praktiske anvendelsene av tetthet, kanskje til og med uten å vite.

En velkjent anvendelse av tetthet er å avgjøre om et objekt vil flyte på vannet. Hvis objektets tetthet er mindre enn tettheten av vann, vil den flyte; hvis densiteten er mindre enn for vann, vil den synke. Skip kan flyte fordi de har ballasttanker som holder luft; disse tankene gir store volumer med lite masse, og reduserer dermed tettheten til skipet. Sammen med den kraftige kraften som vannet utøver på skipet, gjør denne reduserte tettheten det mulig for skipet å flyte. Faktisk dykker ubåter under vannoverflaten ved å tømme ballasttankene.

Som skip flyter olje fordi den er mindre tett enn vann, men i motsetning til skip krever olje ingen spesiell konstruksjon. Olje er naturlig mindre tett enn vann, og det er derfor selv salatdressing med olje og eddik skiller seg, og oljen flyter på den vannbaserte eddiken. Selv om oljesøl er skadelig for miljøet, hjelper oljens evne til å flyte opprydding.

Væskestrøm gjennom et rør er en viktig virkelighetsanvendelse av tetthet styrt av et forhold kjent som Bernoullis ligning. Bernoullis ligning er en spesiell bruk av konseptet med bevaring av energi, og resultatet er at væskens tetthet påvirker væskens hastighet, trykk og til og med høyden. Alt annet like, vil en væske med større tetthet strømme gjennom et rør med henholdsvis lavere trykk, hastighet eller høyde. Ingeniører stoler på Bernoullis ligning når de designer dammer og store rørleggerprosjekter.

Bernoullis ligning står også for flyets evne til å fly, selv om dette fenomenet hovedsakelig er avhengig av trykk og hastighet, ikke tetthet. Imidlertid spiller tetthet en ekstra rolle under flyging. Vektfordelingen om bord på flyet endres ettersom motorene bruker drivstoff, slik at flyets tetthet ikke er jevn. Dette tapet av masse resulterer i et skiftende massesenter, og piloter må gjøre justeringer under flyturen for å gjøre rede for disse endringene.