Zawartość
- „Ciężki” kontra gęsty
- Gęstość wody: punkt odniesienia
- Gęstość: złoto kontra ołów
- Gęstość w innych rozważaniach: lampy lawowe
Bez względu na zakres swojego wykształcenia w dziedzinie nauk fizycznych, prawie na pewno w pewnym momencie w Internecie, telewizji, książce lub innych podróżach medialnych spotkałeś termin „gęstość”. Być może wiesz, że „gęsty” oznacza „gęsty” zarówno w sensie dosłownym, jak i metaforycznym: tego przyjaciela, który nigdy nie „rozumie” podstawowych żartów lub wielokrotnie próbuje „osłodzić” swoją kawę solą stołową, można opisać jako taki.
Jednak w fizyce gęstość ma określoną definicję. Równanie gęstości jest proste: weź masa obiektu (SI lub système internationale, jednostka to kilogram lub kg), którego materia jest równomiernie rozłożona i podziel to wartość ogółem Tom obiektu (w tym przypadku jednostką SI jest metr sześcienny lub m3, chociaż często stosuje się litr lub L) i gęstość jest wynikiem. Ze względów historycznych tę liczbę często określa grecka litera rho lub ρ.
Wzór na gęstość jest zatem
ρ = frac {m.} {V}„Ciężki” kontra gęsty
W codziennym języku, gdy ktoś twierdzi, że „ołów jest cięższy od mgły” lub tym podobne, zwykle zakładamy, że mówca mówi o podobnej „ilości” lub objętości każdego z nich. Ściśle mówiąc, jeśli „ciężki” implikuje „masywny” lub „ciężki”, a twierdzenie, że jakaś nieokreślona ilość jednej substancji jest bardziej masywna niż nieokreślona ilość innej substancji, jest bezcelowe. Na przykład 1000 litrów powietrza jest cięższe niż mikrometr sześcienny złota.
Gęstość wody: punkt odniesienia
Z definicji jeden litr (1 l) wody o temperaturze 4 stopni Celsjusza (4 ° C) ma masę kilograma (1 kg). Jest to wygodne, ponieważ każdy ma kontakt z wodą prawie codziennie, a zatem większość ludzi ma przyzwoite poczucie, jak „ciężki” jest w porównaniu z innymi substancjami, w tym metalami.
Zauważ, że obliczanie gęstości jest bez znaczenia bez odpowiedniego dopasowania jednostek w liczniku i mianowniku. Oznacza to, że jeśli używasz kg do masy, musisz użyć m3 dla objętości. Równoważna jednostka, gram na mililitr lub g / ml, jest częściej spotykana zarówno w przypadku naukowym, jak i dla laików. A ml odpowiada centymetrowi sześciennemu lub cm3, więc to można również zapisać g / cm3.
Gęstość: złoto kontra ołów
Złoto jest najważniejsze wśród tak zwanych metali szlachetnych. Jest również wyjątkowo gęsty, o gęstości 19,3 g / cm3. To sprawia, że metal jest prawie 20 razy gęstszy od wody. Biorąc pod uwagę, że już wiesz, że litr wody waży jeden kilogram, czyli 2,2 funta, możesz wyciągnąć wniosek, że butelka 1 l (1000 ml), którą popijasz podczas zajęć z chemii, miałaby masę 19,3 × 2,2 = 42,46 funty
Ołów, dla porównania, sprawdza się przy 11,3 g / cm3, który jest bardzo gęsty, ale tylko około 60 procent złota. Dlaczego zatem przypuszczasz, że kiedy ludzie mówią o niezwykle gęstych lub ciężkich przedmiotach, tak często porównują to do ołowiu zamiast złota, jak w wyrażeniu „Ten żart przeszedł jak ołowiany balon”? Jest tak dlatego, że ołów jest po prostu o wiele bardziej obfity, co z kolei wiąże się z faktem, że kosztuje o wiele mniej, co oznacza, że praktycznie każdy widzi, dotyka i obsługuje o wiele więcej ołowiu niż złoto w swoim życiu.
Gęstość w innych rozważaniach: lampy lawowe
Lampa lawowa, oryginalnie wynaleziona w latach 70. XX wieku w USA, wykorzystuje zasady gęstości, aby stworzyć lekko hipnotyzujący efekt. Olej bardziej gęsty niż woda jest umieszczany w zbiorniku zawierającym wodę, który tworzy większą część lampy. Ponieważ jest „cięższy”, olej opada na dno. Ale kiedy lampa jest włączona, olej się nagrzewa, „rozluźnia”, staje się mniej gęsty i unosi się do wody. Następnie ochładza się i opada na dno, rozpoczynając cykl od nowa.