Masa, prostornina in gostota so tri najosnovnejše lastnosti predmeta. Masa je, kako težko je nekaj, prostornina pove, kako velika je, gostota pa je masa, deljena s prostornino. Čeprav sta masa in prostornina lastnosti, s katerimi se ukvarjate vsak dan, je ideja o gostoti nekoliko manj očitna in je treba dobro premisliti. Ko pa ga enkrat obesite, je gostota zelo koristna.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Prostornina je velikost predmeta, masa pa njegova teža. Če želite dobiti gostoto, maso razdelite na volumen. Na primer, svinčena opeka, 5 cm x 2 cm x 10 cm, tehta 1.134 g. Prostornina opeke je 5 x 2 x 10 = 100 kubičnih cm. 1.134 delimo s 100, da dobimo gostoto svinca, 11,34 grama na kubični cm.
Maša: skrivnost?
Masa ni popolnoma razumljena, zato jo definiramo na dva zelo različna načina: Inercialna masa meri, kako močno objekt se upira pospeševanju, medtem ko gravitacijska masa meri, kako močno objekt privlači druge stvari sama. Ni jasno, zakaj sta ti dve različni vrsti mase enaki, vendar poskusi potrjujejo, da sta. Strogo rečeno, tehtnica meri težo, vendar težo in maso običajno lahko mislite kot isto stvar.
Prostor in prostornina
Prostornina meri prostorsko velikost predmeta. Čeprav je formula, ki se uporablja za izračun prostornine, odvisna od njene oblike in je lahko zapletena, jo lahko na splošno razumete kot širino krat višino krat dolžino. Merjenje prostornine predmeta je včasih lahko lažje kot izračun. Če ga položite v veliko posodo z vodo in izmerite dvig nivoja vode, lahko hitro najdete prostornino, ne glede na to, katere oblike je.
Delite za gostoto
Gostota se izračuna tako, da se masa predmeta deli z njegovo prostornino. Gostota je manj intuitivna kot masa ali prostornina, če pa ste kdaj prijeli predmet in se vam je zdel veliko lažji ali težji, kot ste pričakovali, je to zato, ker njegova gostota ni takšna, kot ste mislili. Gostote običajno ni mogoče izmeriti neposredno in jo je treba izračunati po določitvi mase in prostornine. Gostota se včasih uporablja za opis drugih količinsko deljenih količin, na primer gostote energije.
Gostota kot konstanta
Znanstveniki in inženirji pogosto uporabljajo gostoto, saj je koristna za izračun lastnosti predmeta in prepoznavanje materialov, iz katerih je predmet izdelan. Gostote tisočih snovi, vključno s kovinami, plastiko in še več, so dobro znane. Pri sobni temperaturi in tlaku je gostota dane snovi skoraj vedno konstantna - železni žebelj in sidro železnega čolna imata enako gostoto, čeprav sta zelo različni stvari. Po izračunu gostote predmeta lahko znanstvenik poišče vrednost v tabeli in v mnogih primerih natančno ugotovi, iz česa je predmet.
Arhimedovo veliko odkritje
Eden najbolj znanih primerov izračuna gostote je zgodba o Arhimedu in zlati kroni. Kralj je Arhimeda prosil, naj ugotovi, ali je njegova nova krona narejena iz čistega zlata, vendar ne da bi jo kakor koli poškodoval. Arhimed je spoznal, da lahko s potopitvijo krone v vodo določi njen volumen in s tem gostoto. Na ta način je dokazal, da krona ni čisto zlato, ampak ima v sebi cenejše kovine.