Зміст
- "Важка" проти щільної
- Щільність води: орієнтир
- Щільність: золото проти свинцю
- Щільність в інших міркуваннях: лавові лампи
Незалежно від рівня ваших фізичних наук, ви майже впевнено натрапили на термін "щільність" в якийсь момент ваших онлайн-подорожей в Інтернеті, телебаченні, книгах чи інших ЗМІ. Можливо, ви знаєте, що "щільне" означає "густе" як в прямому, так і в метафоричному розумінні: той друг, який ніколи не "отримує" основні жарти або не раз намагається "підсолодити" свою каву столовою сіллю, може бути описаний як такий.
Однак у фізиці щільність має конкретне визначення. Рівняння щільності просте: Візьміть маси предмета (SI, або інтернаціональної системи, одиниця - кілограм або кг), матерія якої рівномірно розподілена і розділіть це значення за загальною сумою обсяг об'єкта (одиниця СІ в цьому випадку дорівнює кубічному метру або м3, хоча часто використовується літр або L) і щільність - результат. З історичних причин цю кількість часто позначають грецькою літерою rho або ρ.
Тому формула щільності
ρ = frac {m} {V}"Важка" проти щільної
У повсякденній мові, коли хтось пропонує твердження, що "свинцевий важчий від туману" або подібне, ми зазвичай припускаємо, що оратор говорить про подібну "суму" або обсяг кожного. Однак суворо кажучи, якщо "важкий" означає "масивний" або "важкий", а твердження про те, що деяка неозначена кількість однієї речовини є більш масовою, ніж не визначена кількість різної речовини, є неприйнятним. Наприклад, 1000 літрів повітря важче кубічного мікрометра золота.
Щільність води: орієнтир
За визначенням, один літр (1 л) води при температурі 4 градуси Цельсія (4 ° С) має масу кілограма (1 кг). Це зручно, тому що кожен поводиться з водою майже щодня, і тому більшість людей мають гідне відчуття того, наскільки вона "важка" порівняно з іншими речовинами, включаючи метали.
Зауважте, що обчислювати щільність безглуздо без належного відповідності одиниць у чисельнику та знаменнику. Тобто, якщо ви використовуєте кг для маси, ви повинні використовувати m3 за обсягом. Еквівалентна одиниця, грам на мілілітр, або г / мл, частіше зустрічається як в наукових, так і в мірних обставинах. Мл еквівалентний кубічному сантиметру або см3, так це також можна записати г / см3.
Щільність: золото проти свинцю
Золото є визначним серед так званих дорогоцінних металів. Він також надзвичайно щільний, з щільністю 19,3 г / см3. Це робить метал майже в 20 разів щільнішим за воду. Зважаючи на те, що ви вже знаєте, що літр води важить один кілограм, або 2,2 фунта, ви можете зробити висновок, що 1 л (1000 мл) пляшка води, яку ви пропиваєте під час уроку хімії, матиме 19,3 × 2,2 = 42,46 кілограмів.
Для порівняння свинець затримує 11,3 г / см3, який дуже щільний, але лише близько 60 відсотків від золота. Чому ж ви гадаєте, що коли люди говорять про незвичайно щільні або важкі речі, вони так часто порівнюють його із свинцем замість золота, як у виразі «Цей жарт перейшов, як свинцева куля»? Це тому, що свинцю просто набагато більше, що, в свою чергу, пов'язане з тим, що воно коштує набагато дешевше, це означає, що практично кожен бачить, торкається і обробляє набагато більше свинцю, ніж золото за своє життя.
Щільність в інших міркуваннях: лавові лампи
Лавова лампа, спочатку винайдена протягом 1970-х років у США, використовує переваги принципів щільності, щоб створити м'яко-зачаровуючий ефект. Масло, яке є більш щільним, ніж вода, поміщається всередину водомісткого резервуара, що утворює основну частину лампи. Оскільки воно "важче", олія опускається на дно. Але коли лампа вмикається, масло нагрівається, «розшаровується», стає менш густим і піднімається до верху води. Потім він охолоджується і опускається на дно, починаючи цикл заново.