คุณสมบัติทั่วไปของความหนาแน่น

ความหนาแน่นเป็นคุณสมบัติของสสารที่สัมพันธ์กับมวลและปริมาตรของวัตถุ ความหนาแน่นเป็นปัจจัยในการพิจารณาคุณสมบัติ เช่น การลอยตัว เนื่องจากการใช้แรงลอยตัว การทดลองสำหรับความหนาแน่นจึงเกี่ยวข้องกับวัตถุที่มีมวลและปริมาตรจำนวนหนึ่งที่วางลงในแก้วน้ำ ซึ่งจะช่วยให้นักเรียนเข้าใจการคำนวณที่กำหนดความหนาแน่นของวัตถุ

มวลของวัตถุที่กำลังวัดความหนาแน่นเป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณ หลายคนสับสนมวลกับน้ำหนัก มวลของวัตถุคือปริมาณของวัตถุ มวลไม่ขึ้นกับปริมาตรของวัตถุ ในทางกลับกัน น้ำหนักของวัตถุเป็นตัววัดของ แรงดึงดูด บนวัตถุนั้น เนื่องจากวัตถุของสสารดึงดูดวัตถุอื่น น้ำหนักของวัตถุจึงขึ้นอยู่กับขนาดของสสารที่ดึงวัตถุผ่านแรงโน้มถ่วง ตัวอย่างเช่น มนุษย์มีน้ำหนักบนโลกมากกว่าบนดวงจันทร์ สาเหตุที่น้ำหนักต่างกันเพราะดวงจันทร์มีมวลน้อยกว่าโลก

ปริมาณยังตัดสินใจค่าความหนาแน่นสุดท้าย ปริมาตรคือพื้นที่ที่มีมวล คนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำหรือของเหลว อย่างไรก็ตาม ปริมาตรคือขนาดสามมิติของคอนเทนเนอร์ ปริมาตรอาจใหญ่ขึ้นหรือเล็กลงได้ ซึ่งส่งผลต่อความหนาแน่นโดยรวมของวัตถุที่กำลังวัด

การรวมปริมาตรและมวลเข้าด้วยกันในการคำนวณจะกำหนดความหนาแน่น การคำนวณความหนาแน่นเป็นสมการต่อไปนี้:

D = มวล/ปริมาตร

การประเมินการคำนวณเมื่อปริมาตรมีขนาดเล็กลงจะเพิ่มความหนาแน่น สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อมวลมีขนาดใหญ่ขึ้น คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญเมื่อประเมินความหนาแน่นของวัตถุ วัตถุในอวกาศเช่นหลุมดำมีความหนาแน่นสูงเนื่องจากมีปริมาตรน้อยมากและมีมวลมาก

เมื่อวัดความหนาแน่นของวัตถุ วัตถุเหล่านั้นจะถูกเปรียบเทียบกับน้ำ มาตรฐานสำหรับความหนาแน่นวางน้ำที่ความหนาแน่นหนึ่ง เมื่อวัตถุลอยอยู่ในน้ำ ว่ากันว่ามีความหนาแน่นน้อยกว่าหนึ่ง ในทางกลับกัน เมื่อวัตถุจมลงในน้ำ จะคำนวณด้วยความหนาแน่นที่สูงกว่าหนึ่ง ค่าเหล่านี้ยังสังเกตได้จากการทดลองในห้องปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่น ไม้ลอยอยู่ในน้ำ และคำนวณที่ความหนาแน่น 0.5 โลหะเป็นวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงและจมอยู่ในน้ำ ทองมีความหนาแน่นประมาณ 19

เมื่อไหร่ น้ำค้างมีคุณสมบัติความหนาแน่นผิดปกติ เมื่อถูกแช่แข็ง วัตถุส่วนใหญ่จะแข็งขึ้น หนาแน่นขึ้น และหดตัว อย่างไรก็ตาม น้ำเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่ปกติที่น้ำจะเติบโตและมีความหนาแน่นน้อยลง นี่คือสาเหตุที่น้ำแช่แข็ง (น้ำแข็ง) ลอยอยู่ในของเหลวมากกว่าอ่าง