Une introduction à la définition et au calcul de la densité

La densité d'un matériau est définie comme sa masse par unité de volume. Autrement dit, la densité est le rapport entre la masse et le volume ou la masse par unité de volume. C'est une mesure de la quantité de choses qu'un objet a dans un volume unitaire (mètre cube ou centimètre cube). La densité est essentiellement une mesure de l'étanchéité de la matière. Le principe de densité a été découvert par le scientifique grec Archimède, mais il est facile de calculer si vous connaissez la formule et comprenez ses unités apparentées.

Formule de densité

Pour calculer la densité (généralement représentée par la lettre grecque "ρ") d'un objet, prendre la masse (m) et diviser par le volume (v):

ρ = m / v

L'unité de densité SI est le kilogramme par mètre cube (kg / m³). Il est également fréquemment représenté dans l'unité cgs de grammes par centimètre cube (g / cm³).

Comment trouver la densité

Dans l'étude de la densité, il peut être utile de travailler sur un exemple de problème en utilisant la formule de densité, comme mentionné dans la section précédente. Rappelons que si la densité est, en effet, la masse divisée par le volume, elle est souvent mesurée en unités de grammes par centimètre cube car les grammes représentent un poids standard, tandis que les centimètres cubes représentent le volume de l'objet.

Pour ce problème, prenez une brique de sel mesurant 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm, qui pèse 433 grammes. Pour trouver la densité, utilisez la formule, qui vous aide à déterminer la quantité de masse par unité de volume, ou:

ρ = m / v

Dans cet exemple, vous avez les dimensions de l'objet, vous devez donc calculer le volume. La formule du volume dépend de la forme de l'objet, mais c'est un calcul simple pour une boîte:

v = longueur x largeur x épaisseur
v = 10,0 cm x 10,0 cm x 2,0 cm
v = 200,0 cm ^ 3

Maintenant que vous avez la masse et le volume, calculez la densité comme suit:

ρ = m / v
ρ = 433 g / 200,0 cm ^ 3
ρ = 2,165 g / cm ^ 3

Ainsi, la densité de la brique de sel est de 2,165 g / cm ^ 3.

Utilisation de la densité

L'une des utilisations les plus courantes de la densité est la façon dont les différents matériaux interagissent lorsqu'ils sont mélangés. Le bois flotte dans l'eau parce qu'il a une densité plus faible, tandis qu'une ancre coule parce que le métal a une densité plus élevée. Les ballons à l'hélium flottent parce que la densité de l'hélium est inférieure à la densité de l'air.

Lorsque votre station-service automobile teste divers liquides, comme le liquide de transmission, elle verse une partie du liquide dans un hydromètre. L'hydromètre a plusieurs objets calibrés, dont certains flottent dans le liquide. En observant lequel des objets flotte, les employés de la station-service peuvent déterminer la densité du liquide. Dans le cas du liquide de transmission, ce test révèle si les employés de la station-service doivent le remplacer immédiatement ou si le liquide a encore une certaine durée de vie.

La densité vous permet de résoudre la masse et le volume si l'autre quantité est donnée. La densité des substances courantes étant connue, ce calcul est assez simple, sous la forme. (Notez que le symbole astérisque - "*" - est utilisé pour éviter toute confusion avec les variables de volume et de densité, ρ et v, respectivement.)