Densitatea este măsura masei unui material pe unitate de volum, utilizată în multe aspecte ale științei, ingineriei și industriei. Densitatea poate fi calculată împărțind masa unui obiect la volumul său. Deoarece diferite materiale au densități diferite, măsurarea densității unui obiect poate ajuta la determinarea materialelor care se află în el. Găsirea densității unei probe de metal poate ajuta la determinarea purității acesteia.
Măsurarea directă a masei și a volumului
La măsurarea lichidelor și a solidelor în formă regulată, masa și volumul pot fi descoperite prin măsurare directă și aceste două măsurători pot fi apoi utilizate pentru a determina densitatea. Folosind un balans pan, determinați și înregistrați masa unui obiect în grame. Folosind un etrier sau riglă vernier, măsurați lungimea, adâncimea și lățimea obiectului în centimetri. Înmulțiți aceste trei măsurători pentru a găsi volumul în centimetri cubi. Împărțiți masa obiectului la volumul său pentru a determina densitatea acestuia. Densitatea este exprimată în grame pe centimetru cub sau în grame pe mililitru.
Pentru un exemplu, urmăriți videoclipul de mai jos:
Măsurarea indirectă a volumului
Pentru a calcula densitatea solidelor cu suprafețe neregulate, volumul trebuie determinat printr-o altă metodă. În loc să măsurați direct suprafața, utilizați un cilindru gradat pentru a găsi volumul obiectului. Se toarnă apă în cilindrul gradat până ajunge la un nivel cunoscut. Acest nivel poate fi măsurat prin marcajele de pe suprafața cilindrului, care afișează volumul de apă în mililitri. Adăugați obiectul în apă și înregistrați noul nivel al apei. Diferența dintre noul nivel al apei și nivelul inițial va fi volumul obiectului. Această măsurare este luată în mililitri, care sunt interschimbabili cu centimetri cubi. După determinarea volumului, aplicați aceeași ecuație ca mai sus.
Densitatea estimată utilizând principiul Arhimede.
Principiul lui Arhimede afirmă că imersiunea unui corp într-un fluid dat va produce o forță plutitoare care acționează în sus asupra acestuia. Această forță va fi egală cu greutatea fluidului deplasat. Un obiect cu densitate necunoscută va pluti sau se va scufunda într-un fluid dat, în funcție de densitatea fluidului respectiv față de cea a obiectului. Pentru a determina aproximativ cât de dens este un obiect, plasați-l în diferite fluide de densitate cunoscută și observați rezultatul. Dacă se scufundă, este mai dens decât fluidul. Dacă plutește, este mai puțin dens.