Eine Einführung in die Dichtedefinition und -berechnung

Die Dichte eines Materials ist definiert als seine Masse pro Volumeneinheit. Anders ausgedrückt ist Dichte das Verhältnis zwischen Masse und Volumen oder Masse pro Volumeneinheit. Dies ist ein Maß dafür, wie viel Material ein Objekt in einer Volumeneinheit hat (Kubikmeter oder Kubikzentimeter). Die Dichte ist im Wesentlichen ein Maß dafür, wie eng die Materie zusammengepfercht ist. Das Prinzip der Dichte wurde vom griechischen Wissenschaftler Archimedes entdeckt, aber es ist einfach zu berechnen, wenn Sie die Formel kennen und die zugehörigen Einheiten verstehen.

Dichte-Formel

Berechnung der Dichte (normalerweise durch den griechischen Buchstaben dargestellt)ρ") eines Objekts, nimm die Masse (m) und dividieren durch das Volumen (v):

ρ = m / v

Die SI - Einheit der Dichte ist Kilogramm pro Kubikmeter (kg / m)³). Es wird auch häufig in der cgs-Einheit Gramm pro Kubikzentimeter (g / cm) angegeben³).

So finden Sie die Dichte

Beim Studium der Dichte kann es hilfreich sein, ein Beispielproblem mit der im vorherigen Abschnitt erwähnten Formel für die Dichte zu bearbeiten. Man erinnere sich, dass Dichte, obwohl sie tatsächlich Masse geteilt durch Volumen ist, häufig in Einheiten von Gramm pro Kubikzentimeter gemessen wird, da Gramm ein Standardgewicht darstellt, während Kubikzentimeter das Volumen des Objekts darstellen.

Nehmen Sie für dieses Problem einen 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm großen Salzstein, der 433 Gramm wiegt. Verwenden Sie zum Ermitteln der Dichte die Formel, mit der Sie die Menge der Masse pro Volumeneinheit bestimmen können, oder:

p = m / v

In diesem Beispiel haben Sie die Abmessungen des Objekts, daher müssen Sie das Volumen berechnen. Die Formel für das Volumen hängt von der Form des Objekts ab, es ist jedoch eine einfache Berechnung für eine Box:

v = Länge x Breite x Dicke
v = 10,0 cm × 10,0 cm × 2,0 cm
v = 200,0 cm 3

Nachdem Sie Masse und Volumen haben, berechnen Sie die Dichte wie folgt:

p = m / v
= 433 g / 200,0 cm 3
= 2,165 g / cm³

Somit beträgt die Dichte des Salzsteins 2,165 g / cm 3.

Dichte verwenden

Eine der häufigsten Anwendungen der Dichte ist die Art und Weise, wie verschiedene Materialien beim Mischen miteinander interagieren. Holz schwimmt im Wasser, weil es eine geringere Dichte hat, während ein Anker sinkt, weil das Metall eine höhere Dichte hat. Heliumballons schweben, weil die Dichte des Heliums geringer ist als die Dichte der Luft.

Wenn Ihre Kfz-Kundendienststelle verschiedene Flüssigkeiten wie etwa Getriebeflüssigkeit testet, wird ein Teil der Flüssigkeit in ein Hydrometer gegossen. Das Hydrometer hat mehrere kalibrierte Objekte, von denen einige in der Flüssigkeit schwimmen. Durch Beobachten, welches der Objekte schwimmt, können die Mitarbeiter der Tankstelle die Dichte der Flüssigkeit bestimmen. Im Falle des Getriebefluids zeigt dieser Test, ob die Mitarbeiter der Servicestation es sofort austauschen müssen oder ob das Fluid noch eine gewisse Lebensdauer aufweist.

Die Dichte ermöglicht es Ihnen, nach Masse und Volumen zu suchen, wenn die andere Menge angegeben wird. Da die Dichte der gemeinsamen Substanzen bekannt ist, ist diese Berechnung in der Form ziemlich einfach. (Beachten Sie, dass das Sternsymbol - "*" - verwendet wird, um Verwechslungen mit den Variablen für Volumen und Dichte zu vermeiden, ρ und v, beziehungsweise.)