Se seu amigo deu a você um copo de gelo sólido e outro deu a você um copo de água líquida, qual deles é mais pesado?
Nosso instinto às vezes é pensar que os sólidos são mais pesados, mas na verdade a água líquida é mais densa do que a sólida. Sabendo calcular o peso a partir da densidade, podemos ver rapidamente que o copo d'água é mais pesado.
O que é densidade?
A densidade de alguma substância nos diz o quão compacta ou espalhada ela é. Podemos descrever uma densidade de volume, densidade de massa ou qualquer outro tipo de densidade.
Por exemplo, os planejadores urbanos costumam pensar em densidades diferentes, como disponibilidade de moradias ou supermercados, para descobrir onde construir certos edifícios.
Em geral, uma densidade é geralmente uma quantidade, como massa, dividida por uma área ou volume.
Uma densidade de peso, portanto, descreveria como o peso de algum objeto é distribuído em alguma área ou volume. Mais provavelmente, você usará densidades de massa, uma vez que massa e peso estão relacionados pela aceleração da gravidade, que pode mudar dependendo de onde você está na superfície da Terra (e ainda mais se você estiver em um local diferente planeta!).
Pontas
A densidade de um objeto descreve o quão compacto ele é. Uma densidade de peso descreve a distribuição de peso do objeto, em alguma área ou volume.
Um exemplo da fórmula de densidade em química
Digamos que nosso laboratório tenha dois compostos: A e B. O Composto A é uma bola que tem um volume de 30 cm3 e tem massa de 50 g. O Composto B é um cubo perfeito com lados medindo 6 cm e tem uma densidade de massa de 500 kg / m3. Qual é a densidade do composto A e qual composto é mais pesado?
Podemos calcular rapidamente a densidade de massa do composto A:
\ text {densidade de A} = \ frac {50 \ text {g}} {30 \ text {cm} ^ 3} = 1,667 \ text {g / cm} ^ 3
Mas, para comparar as densidades de A e B, temos que converter a densidade para que sejam as mesmas unidades.
Para converter de kg / m3 a g / cm3, precisamos usar as conversões: 1 m3 = 1.000.000 cm3 e 1 kg = 1000 g. Portanto, a densidade de massa do composto B é de 0,5 g / cm3. Agora podemos simplesmente comparar as densidades de massa e observar que o composto B é menos denso do que o composto A.
Contabilizando Peso
Para responder qual é mais pesado, precisamos calcular o peso de cada composto a partir de sua massa e da aceleração da gravidade. Conhecemos a massa do composto A, que é 0,05 kg, então seu peso em newtons é 0,05 kg × 9,8 m / s2= 0,49 N.
Mas para o composto B, precisamos calcular o volume que ele ocupa, então sua massa a partir da densidade de massa. Podemos calcular o volume do composto B porque é um cubo perfeito: o volume é (6 cm)3 = 216 cm3.
O peso do composto B é o volume vezes a densidade: 216 cm3 vezes 0,5 g / cm3, ou 108 g. O peso é, portanto, 0,108 kg vezes 9,8 m / s2, ou 1,07 N.
A diferença entre massa e peso
Peso é a quantidade que descreve a força da gravidade em um objeto devido à sua massa e a aceleração local da gravidade. Portanto, o peso de um objeto pode mudar se você movê-lo de um vale para o topo de uma montanha alta, porque a aceleração da gravidade diminui à medida que nos afastamos do centro da Terra.
A massa, entretanto, só pode mudar se o objeto for fisicamente alterado e parte de sua matéria for removida.
É importante lembrar a diferença entre massa e peso.