Massa, volume e densità sono concetti di fisica utilizzata per descrivere gli oggetti fisici. Sono tutti collegati tra loro nel senso che la densità è un rapporto di volume alla massa. Tutti sono di solito misurati in unità metriche, ma i concetti di base possono essere facilmente descritta in unità inglesi tradizionali.
Equazione di base
Nella sua forma più semplice, la densità di un oggetto viene calcolata dividendo il volume dalla relativa massa. L'equazione di fisica è densità = massa/volume.
Massa
La massa di un oggetto è una misura di quanto pesa. È approssimativamente equivalente a peso, con l'importante distinzione che variazioni di peso (come misurato nelle unità inglese di tonnellate, libbre e once) come variazioni di gravità. Un blocco di legno, per esempio, peserebbe una certa quantità a livello del mare sulla terra, un po' meno a un'altitudine molto superiore (sulla cima di una montagna, dove la gravità è leggermente più debole) e molto meno sulla luna (dove la gravità è solo il 17 per cento della terra). Massa (che viene misurata in unità base della grammi) non cambia indipendentemente dalla gravità. Massa per piccoli oggetti è misurata usando una bilancia, dove l'oggetto da misurare è uno un lato del fascio e contrappesi vengono aggiunti a altro lato fino a quando il fascio è livello.
Volume
Il volume di un oggetto è una misura di quanto è grande. Nel sistema metrico, può essere misurata in metri cubi, centimetri, chilometri o altre misure, a seconda delle dimensioni. Per oggetti costituiti da forme geometriche regolari, calcolo volume è una questione di misura le dimensioni e l'applicazione di equazioni geometriche. Gli oggetti più semplici sono quelle con i lati che sono rettangoli. Per tali oggetti, il volume è altezza semplicemente profondità larghezza volte volte. Ad esempio, il volume di un contenitore che è di cinque metri per sei metri per quattro metri, il volume è di 120 metri cubi (cioè, 564). Per oggetti di forma irregolare, il modo più semplice per misurare il volume è lo spostamento di un liquido o un gas. Ad esempio, per trovare il volume di un pugno-graduato blob di grasso vegetale, si potrebbe riempire un becher con 20 centimetri cubici di acqua, poi immergere l'accorciamento in acqua e vedere qual è il livello dell'acqua sale a. Se si va fino a 30 centimetri cubici, il volume di riduzione sarebbe 10 centimetri cubici.
Densità
La densità è definita come la massa per unità di volume. È calcolato dividendo semplicemente il volume per la massa ed è tradizionalmente espressa in unità di grammi per centimetro cubo. Materiali diversi hanno diverse densità e maggiore è il numero, il più denso il materiale. Un blocco di piombo avrebbe una densità maggiore rispetto un blocco di legno, che è più denso di un blocco di polistirolo.
Applicazioni
La densità dei materiali più comuni non cambiano non importa quanto si sta tentando di misurare, e la maggior parte sono stata calcolata e sono facilmente reperibili sui siti Web di scienza o industria. Pertanto, se si conosce il volume o la massa di un oggetto, ma non entrambi, è possibile utilizzare la densità per calcolare il valore sconosciuto. Ad esempio, la densità del calcestruzzo è circa 2,4 grammi per centimetro cubo. Quindi se avete un blocco di cemento sul lato di una lastra di marciapiede, 100 centimetri da 100 centimetri di 5 centimetri, si può calcolare il volume (5.000 centimetri cubici) e che consente di calcolare la massa della lastra moltiplicando per la densità: 5.000 pollici cubici volte 2,4 grammi per pollice cubico equivale a 12.000 grammi o chilogrammi 12.
Conoscendo la densità utilizzabile anche per calcolare le variazioni di temperatura, poiché aumenta il volume della maggior parte dei materiali come la temperatura aumenta mentre la massa rimane lo stesso, che significa che la densità diminuisce quando è caldo. La densità dei materiali a varie temperature sono facilmente disponibili in Internet
Una terza applicazione consiste nel determinare se determinati materiali saranno galleggiare o affondare nell'acqua. La densità dell'acqua è esattamente 1 grammo per centimetro cubo, quindi qualsiasi oggetto con una minore densità galleggerà, mentre quelli con una maggiore densità affonderà.