Якщо ваш друг дав вам одну чашку твердого льоду, а інший - одну чашку рідкої води, яка з них важча?
Наш інстинкт інколи полягає в тому, щоб думати, що тверді речовини важчі, але насправді рідка вода щільніше твердої води. Знаючи, як розрахувати вагу з густини, ми можемо швидко побачити, що чашка води важча.
Що таке щільність?
Щільність якоїсь речовини говорить нам, наскільки вона компактна або розподілена. Ми можемо описати об'ємну щільність, щільність маси або будь-який інший вид щільності.
Наприклад, містобудівники часто замислюються про різну щільність, наприклад, про наявність житла чи продовольчі магазини, щоб з’ясувати, де будувати певні будівлі.
Взагалі, щільність - це зазвичай така величина, як маса, поділена на площу або об’єм.
Отже, щільність ваги описує, як вага якогось предмета розподіляється на певній площі або об'ємі. Швидше за все, ви будете використовувати масові щільності, оскільки маса і вага пов'язані прискоренням сили тяжіння, яке може змінюватися залежно від того, де ви знаходитесь на поверхні Землі (і тим більше, якщо ви знаходитесь на іншій планета!).
Поради
Щільність об’єкта описує, наскільки він компактний. Щільність ваги описує розподіл ваги предмета в певній площі чи обсязі.
Приклад формули щільності в хімії
Скажімо, у нашій лабораторії є два сполуки: A і B. Сполука А - це куля, об’єм якої 30 см3 і має масу 50 г. З'єднання B - ідеальний куб зі сторонами розміром 6 см і масою щільності 500 кг / м3. Яка щільність сполуки А, а яка сполука важча?
Ми можемо швидко розрахувати масову щільність сполуки А:
\ text {щільність A} = \ frac {50 \ text {g}} {30 \ text {cm} ^ 3} = 1.667 \ text {g / cm} ^ 3
Але для того, щоб порівняти щільності А і В, ми повинні перетворити щільність в однакові одиниці.
Для перерахунку з кг / м3 до г / см3, нам потрібно використовувати перерахунки: 1 м3 = 1 000 000 см3 і 1 кг = 1000 г. Отже, щільність маси сполуки В становить 0,5 г / см3. Тепер ми можемо просто порівняти щільність маси і помітити, що сполука B менш щільна, ніж сполука A.
Облік ваги
Щоб відповісти, яка важча, нам потрібно розрахувати вагу кожної сполуки за її масою та прискоренням сили тяжіння. Ми знаємо масу сполуки А, яка становить 0,05 кг, тому її вага в ньютонах становить 0,05 кг × 9,8 м / с2= 0,49 Н.
Але для сполуки B нам потрібно обчислити об’єм, який вона займає, тоді це маса від щільності маси. Ми можемо розрахувати об’єм сполуки B, оскільки це ідеальний куб: об’єм (6 см)3 = 216 см3.
Вага сполуки B - це об'єм, помножений на щільність: 216 см3 разів 0,5 г / см3, або 108 г. Отже, вага становить 0,108 кг і 9,8 м / с2, або 1,07 н.
Різниця між масою та вагою
Вага - це величина, яка описує силу тяжіння на об’єкт завдяки його масі та місцевому прискоренню сили тяжіння. Отже, вага предмета може змінитися, якщо ви перенесете його з долини на вершину високої гори, оскільки прискорення сили тяжіння зменшується, коли ми віддаляємось від ядра Землі.
Однак маса може змінюватися лише в тому випадку, якщо об’єкт фізично змінений і частина його речовини видалена.
Важливо пам’ятати різницю між масою та вагою.