Зміст
Щільність - це широко використовувана фізична властивість речовини, яка технічно визначається як маса, поділена на об'єм. Подушка пір'яна менш щільна, ніж цегла такого ж розміру, оскільки об'єм однаковий, але маса подушки набагато менша, ніж у цегли. Ви, напевно, вже стикалися з одним із важливих практичних застосувань щільності, можливо, навіть не знаючи.
Кораблі та підводні човни
Одне відоме застосування густини - це визначення того, чи буде предмет плавати на воді чи ні. Якщо щільність предметів менша за щільність води, вона буде плавати; якщо його щільність менша, ніж у води, вона затопить. Кораблі можуть плавати, оскільки у них є баластові баки, які утримують повітря; ці танки забезпечують великі об'єми малої маси, тим самим зменшуючи щільність корабля. Разом із плавучою силою, яку вода чинить на корабель, ця знижена щільність дає можливість судно плавати. Насправді підводні човни пірнають під поверхнею води, спорожнюючи свої баластові баки.
Розливів нафти
Як і кораблі, нафта плаває, оскільки вона менш щільна, ніж вода, але на відміну від кораблів, нафта не потребує спеціальних інженерних робіт. Олія в природі менш густа, ніж вода, тому навіть заправка для салату з олії та оцту відокремлюється, при цьому олія плаває на оцті на водній основі. Хоча розливи нафти шкодять навколишньому середовищу, здатність нафти плавати сприяє очищенню.
Сантехнічні системи
Потік рідини через трубу - важливе застосування в реальному світі щільності, керованої відношенням, відомим як рівняння Бернулліса. Рівняння Бернулліса - це особливе використання концепції збереження енергії, і результат полягає в тому, що щільність рідини впливає на швидкість, тиск рідин і навіть її висоту. За умови рівності рідина більшої щільності буде протікати через трубу з нижчим тиском, швидкістю чи висотою відповідно. Інженери покладаються на рівняння Бернулліса, коли розробляють дамби та масштабні сантехнічні проекти.
Розподіл ваги літака
Рівняння Бернулліс також пояснює здатність літака літати, хоча це явище покладається насамперед на тиск і швидкість, а не на щільність. Однак щільність відіграє додаткову роль у польоті. Розподіл ваги на борту літака змінюється, коли двигуни споживають паливо, тому щільність літака не є рівномірною. Ця втрата маси призводить до зміщення центру маси, і пілоти повинні вносити корективи під час польоту, щоб врахувати ці зміни.