Obsah
- "Ťažký" vs. Hustý
- Hustota vody: meradlo
- Hustota: Zlato verzus olovo
- Hustota pri iných hľadiskách: lávové lampy
Bez ohľadu na rozsah vášho zázemia vo fyzických vedách ste takmer určite narazili na pojem „hustota“ v určitom okamihu na cestách online, televíziou, knihou alebo inými médiami. Možno viete, že „hustá“ znamená „hustá“ v doslovných aj metaforických zmysloch: Tento priateľ, ktorý nikdy celkom „nedostane“ základné vtipy alebo sa opakovane pokúsi „sladiť“ svoju kávu stolovou soľou, by mohol byť takto označený.
Vo fyzike má však hustota špecifickú definíciu. Rovnica hustoty je jednoduchá: Vezmite hmota - predmet (jednotka SI alebo medzinárodný systém, jednotka je kilogram alebo kg), ktorého hmota je rovnomerne rozložená a - rozdeliť to hodnota celkom objem objektu (jednotka SI v tomto prípade je kubický meter alebo m3, hoci sa často používa liter alebo L) a hustota je výsledok. Z historických dôvodov sa toto množstvo často označuje gréckym listom rho alebo ρ.
Vzorec hustoty je preto
ρ = frac {m} {V}"Ťažký" vs. Hustý
V každodennom jazyku, keď niekto ponúka tvrdenie „Olovo je ťažšie ako hmla“ alebo podobne, zvyčajne vychádzame z toho, že hovorca hovorí o podobnom množstve alebo množstve každého z nich. Presnejšie povedané, ak „ťažké“ znamená „masívne“ alebo „závažné“, tvrdenie, že niektoré nešpecifikované množstvo jednej látky je masívnejšie ako nešpecifikované množstvo inej látky, je nesprávne. Napríklad 1 000 litrov vzduchu je ťažšie ako kubický mikrometer zlata.
Hustota vody: meradlo
Podľa definície má jeden liter (1 1) vody pri teplote 4 ° C (4 ° C) hmotnosť kilogramu (1 kg). Je to výhodné, pretože každý manipuluje s vodou takmer každý deň a väčšina ľudí preto má slušný pocit, ako je „ťažká“ v porovnaní s inými látkami vrátane kovov.
Pamätajte, že hustota výpočtu nemá zmysel bez správneho priradenia jednotiek v čitateli a menovateli. To znamená, že ak použijete kg na hmotnosť, musíte použiť m3 pre objem. Ekvivalentná jednotka, gramy na mililiter alebo g / ml, sa častejšie vyskytuje vo vedeckých i laických nevýhodách. ML je ekvivalent kubického centimetra alebo cm3, takže toto možno tiež písať g / cm3.
Hustota: Zlato verzus olovo
Zlato patrí medzi tzv. Drahé kovy. Je tiež veľmi hustá a má hustotu 19,3 g / cm3, Vďaka tomu je kov takmer 20krát hustejší ako voda. Vzhľadom na to, že už viete, že liter vody váži jeden kilogram alebo 2,2 libier, môžete dospieť k záveru, že 1 l (1 000 ml) fľaša vody, ktorú ste prešli počas chemickej triedy, by mala hmotnosť 19,3 × 2,2 = 42,46 libier.
Olovo v porovnaní kontroluje pri 11,3 g / cm3, čo je veľmi husté, ale iba asi 60 percentné množstvo zlata. Prečo teda predpokladáte, že keď ľudia hovoria o neobvykle hustých alebo ťažkých veciach, často to porovnávajú, aby viedli namiesto zlata, ako vo výraze „Ten vtip prešiel ako hlavný balónik“? Je to preto, že olovo je jednoducho omnoho hojnejšie, čo súvisí s tým, že to stojí omnoho menej, čo znamená, že prakticky každý vidí, dotýka sa a zaobchádza s ním oveľa viac olova ako zlato počas svojho života.
Hustota pri iných hľadiskách: lávové lampy
Lávová lampa, ktorá bola pôvodne vyvinutá v 70. rokoch v USA, využíva princípy hustoty na vytvorenie mierne fascinujúceho účinku. Hustší olej ako voda sa vkladá do nádrže obsahujúcej vodu, ktorá tvorí väčšinu žiarovky. Pretože je „ťažší“, olej klesá na dno. Keď je však lampa zapnutá, olej sa zahrieva, „uvoľňuje sa“, stáva sa menej hustým a stúpa k hladine vody. Potom ochladzuje a klesá na dno a znovu začína cyklus.