Masse, volum og tetthet er tre av et objekts mest grunnleggende egenskaper. Masse er hvor tungt noe er, volum forteller deg hvor stort det er, og tetthet er masse delt på volum. Selv om masse og volum er egenskaper du håndterer hver dag, er ideen om tetthet litt mindre åpenbar og tar nøye ettertanke. Men når du først har fått tak i det, er tetthet veldig nyttig.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Volum er størrelsen på et objekt, og massen er dens vekt. For å få tetthet, del masse etter volum. For eksempel veier en blystein, 5 cm x 2 cm x 10 cm, 1134 g. Mursteinets volum er 5 x 2 x 10 = 100 kubikk cm. Del 1134 med 100 for å få tettheten av bly, 11,34 gram per kubikk cm.
Masse: et mysterium?
Masse er ikke helt forstått, så den defineres på to veldig forskjellige måter: Treghetsmasse måler hvor sterkt et objekt motstår akselerasjon, mens gravitasjonsmassen måler hvor sterkt et objekt tiltrekker andre ting til seg selv. Det er ikke klart hvorfor disse to forskjellige massetyper er de samme, men eksperimenter bekrefter at de er det. Strengt tatt måler en skala vekt, men du kan vanligvis tenke på vekt og masse som det samme.
Rom og volum
Volum måler den romlige størrelsen på et objekt. Selv om formelen som brukes til å beregne volum, avhenger av formen og kan være komplisert, kan du tenke på den generelt som bredde ganger høyde ganger lengde. Å måle volumet på et objekt kan noen ganger være enklere enn å beregne det. Å legge den i en stor beholder med vann og måle stigningen i vannstanden, kan raskt finne volumet, uansett hvilken form det er.
Del for tetthet
Tetthet beregnes ved å dele massen på et objekt med volumet. Tetthet er mindre intuitivt enn masse eller volum, men hvis du noen gang har plukket opp en gjenstand og funnet den mye lettere eller tyngre enn du forventet, er det fordi dens tetthet ikke er det du trodde. Tetthet kan vanligvis ikke måles direkte og må beregnes etter at masse og volum er bestemt. Tetthet brukes noen ganger for å beskrive andre størrelser delt på volum, for eksempel energitetthet.
Tetthet som en konstant
Forskere og ingeniører bruker ofte tetthet, da det er nyttig for å beregne et objekts egenskaper og identifisere materialene et objekt er laget av. Tettheten til tusenvis av stoffer, inkludert metaller, plast og mer, er velkjent. Ved romtemperatur og trykk er tettheten til et gitt stoff nesten alltid konstant - en jernspiker og et jernbåtanker har begge samme tetthet, selv om de er veldig forskjellige ting. Etter å ha beregnet en objekts tetthet, kan en forsker slå opp verdien i en tabell og i mange tilfeller nøyaktig bestemme hva gjenstanden er laget av.
Archimedes ’store oppdagelse
Et av de mest kjente eksemplene på beregning av tetthet er historien om Archimedes og den gyldne kronen. En konge hadde bedt Archimedes om å avgjøre om hans nye krone var laget av rent gull, men uten å skade den på noen måte. Archimedes innså at ved å senke kronen i vann, kunne han bestemme volumet og dermed dens tetthet. På denne måten beviste han at kronen ikke var rent gull, men hadde billigere metaller i seg.