Tartalom
Függetlenül attól, hogy a fizikai tudományban milyen háttérrel rendelkezik, szinte biztosan megismerkedett a "sűrűség" kifejezéssel valamikor az online, televíziós, könyv- vagy egyéb médiaútjain. Talán tudod, hogy a "sűrű" szó szerinti és metaforikus értelemben "vastag" -ot jelent: A barát, aki soha nem "kap" alapvető vicceket, vagy többször megpróbálja kávét asztali sóval "édesíteni", ilyenként lehetne leírni.
A fizikában azonban a sűrűségnek külön meghatározása van. A sűrűségi egyenlet egyszerű: Vegyük a tömeg egy objektum (az SI vagy a système internationale egység egysége a kilogramm vagy kg), amelynek anyaga egyenletesen eloszlik és ossza meg ezt érték összesen hangerő (az SI egység ebben az esetben a köbméter vagy m3, bár gyakran litert vagy L-t használnak) és sűrűség az eredmény. Történelmi okokból ezt a mennyiséget gyakran a görög rho vagy ρ.
A sűrűségképlet tehát:
ρ = frac {m} {V}"Nehéz" vs sűrű
A mindennapi nyelvben, amikor valaki azt állítja, hogy „az ólom nehezebb, mint a köd” vagy hasonló, akkor általában feltételezzük, hogy a beszélõ mindegyik hasonló „mennyiségérõl” vagy mennyiségérõl beszél. Szigorúan véve, ha a "nehéz" "hatalmas" vagy "súlyos" -ra utal, és az az állítás, hogy egy anyag valamilyen meghatározatlan mennyisége nagyobb, mint egy másik anyag meghatározatlan mennyisége, inane. Például 1000 liter levegő nehezebb, mint egy köbméter mikrométer arany.
A víz sűrűsége: benchmark
Meghatározása szerint egy liter (1 liter) víz 4 Celsius fok (4 ° C) hőmérsékleten kilogramm (1 kg) tömegű. Ez azért kényelmes, mert mindenki szinte minden nap kezeli a vizet, és ezért a legtöbb ember megérti, mennyire "nehéz" más anyagokkal, például a fémekkel.
Vegye figyelembe, hogy a sűrűség kiszámítása értelmetlen a számlálóban és a nevezőben lévő egységek megfelelő illesztése nélkül. Vagyis ha kg-ot használ a tömeghez, akkor m-et kell használnia3 a mennyiségért. Egy ekvivalens egység, gramm milliliterben, vagy g / ml, gyakrabban fordul elő mind a tudományos, mind a hátrányos körülmények között. Az ml felel meg egy köbcentiméternek vagy cm-nek3, Szóval ez g / cm is írható3.
Sűrűség: Arany vs ólom
Az arany kiemelkedő az úgynevezett nemesfémek között. Rendkívül sűrű, sűrűsége 19,3 g / cm3. Ez a fémet majdnem húszszor olyan sűrűvé teszi, mint a víz. Mivel már tudod, hogy egy liter víz súlya egy kilogramm vagy 2,2 font, akkor arra a következtetésre juthat, hogy az 1 liter (1000 ml) üveg víz, amelyet áthalad a kémia órája alatt, tömege 19,3 × 2,2 = 42,46 üti.
Összehasonlításképpen az ólom 11,3 g / cm-es koncentrációval ellenőrizhető3, amely nagyon sűrű, de csak az arany 60% -a. Tehát miért gondolja úgy, hogy amikor az emberek szokatlanul sűrű vagy nehéz dolgokról beszélnek, oly gyakran hasonlítják az arany helyett ólomhoz, mint például az "Ez a vicc úgy ment át, mint egy ólom ballon"? Ennek oka az, hogy az ólom egyszerűen ennél sokkal bőségebb, ami viszont ahhoz a tényhez kapcsolódik, hogy sokkal kevesebbet fizet, vagyis gyakorlatilag mindenki sokkal több ólmot lát, érint meg és kezel, mint az életében.
Sűrűség más szempontból: láva lámpák
A lávalámpát, amelyet eredetileg az 1970-es években fedeztek fel az Egyesült Államokban, kihasználja a sűrűség alapelveit, hogy enyhén elbűvölő hatást érjen el. A víznél sűrűbb olajat egy víztartályba helyezik, amely a lámpa legnagyobb részét képezi. Mivel "nehezebb", az olaj az aljára süllyed. Amikor a lámpa be van kapcsolva, az olaj melegszik, "lazul", kevésbé sűrűvé válik és felmegy a víz tetejére. Ezután lehűti és alulba süllyed, újraindítva a ciklust.