Densidad: definición, fórmulas, unidades, problemas de ejemplo
Antes de conocer las diversas fórmulas relacionadas con la densidad, debe conocer el significado de la densidad en sí, eche un vistazo a las revisiones a continuación.
Tabla de contenido
¿Qué es la densidad?
¿Has visto alguna vez un barco flotando en el agua?
Los barcos hechos de madera pueden flotar en el agua porque la densidad de la madera es menor que la densidad del agua.
Luego, el aceite mezclado con agua en un recipiente separará las sustancias y flotará en el agua.
Esto se debe a que la densidad del agua es mayor que la del aceite.
El concepto de densidad se puede interpretar como el peso o la ligereza de un objeto en su volumen.
Densidad solo es una medida de masa por unidad de volumen de un objeto.
Cuanto mayor sea la densidad de un objeto, mayor será la masa en cada volumen.
La densidad promedio de cada objeto es la masa total dividida por el volumen total.
La densidad de una sustancia se conoce como su densidad, que se denota mediante el uso de (rho), que es el producto de la masa de una sustancia por su volumen.
Esto está de acuerdo con las principales propiedades de una sustancia, a saber, masa y volumen.
Estado de la materia basado en la densidad
Estas son algunas condiciones de los objetos en el agua según el tamaño de la densidad del objeto en sí, que incluyen:
1. Volador
Para flotar, un objeto en el agua debe tener la misma densidad que la densidad del agua misma.
Se puede decir que un objeto flota si todas sus partes están en el líquido.
Cuando un objeto se coloca en un líquido, el objeto no se moverá hacia arriba ni hacia abajo (flotará), lo que significa que la fuerza hacia arriba (Fa) es igual a la gravedad (w).
2. Flotante
Para flotar, un objeto en el agua debe tener una densidad menor que la densidad del agua.
Un objeto puede llamarse flotante si todo o parte de él está por encima de la superficie del líquido.
Cuando un objeto se coloca en un líquido, el objeto se moverá hacia arriba, por lo que la fuerza hacia arriba (Fa) será mayor que la gravedad (w).
3. ahogar
Se puede decir que un objeto se hunde si el objeto tiene una mayor densidad en comparación con la densidad del agua, por lo que el objeto experimentará una fuerza neta descendente desigual con cero.
Lo que significa que el objeto está en el fondo del contenedor / lugar de líquido.
Cuando un objeto se coloca en un líquido, se moverá hacia abajo hasta que toque el fondo del recipiente. líquido y permanece en la parte inferior, por lo que la fuerza hacia arriba (Fa) será menor que la peso.
Fórmulas y unidades de densidad
Para determinar la densidad de un objeto, puede utilizar la siguiente ecuación o fórmula:
= m / V
Información:
- = densidad del objeto (kg / m3) (g / cm3)
- m = masa del objeto (kg)
- V = volumen del objeto (m3 o cm3)
La densidad tiene el símbolo que se lee como "rho".
La fórmula para la densidad es el resultado de dividir la masa del objeto por el volumen del objeto.
La unidad de densidad según el sistema internacional de unidades es Kg / m3 / Kg m-3.
La masa tiene unidades de Kg y su volumen unitario es m3.
Aquí hay algunas otras conversiones de unidades que necesita saber:
- 1 kg / m3 = 0,001 g / cm3
- 1 g / cm3 = 1000 kg / m3
- 1 litro = 1000 mililitro = 1000 cm3
¿Cuál es la diferencia entre una masa y la densidad de un objeto?
Respuesta: La masa indica la cantidad de partículas presentes en un objeto, mientras que la densidad indica qué tan apretada y densamente está dispuesta una partícula.
Densidad de medición
Para medir la densidad de un objeto, primero debe conocer la masa del objeto y su volumen.
- Puedes medir la masa de un objeto usando una balanza.
- El volumen se puede medir de varias formas, como:
Si el objeto tiene una forma regular (cubo, bloque o esfera), puede medir la longitud de sus lados y luego calcular el volumen usando la fórmula de volumen para cada forma.
Sin embargo, si el objeto que se está midiendo tiene una forma irregular (piedra), puede usar una taza medidora para medir su volumen. - La densidad se encuentra dividiendo la masa de un objeto por su volumen.
Lo que necesita saber es que cada objeto tiene una densidad de masa diferente.
Es la densidad de la masa la que determinará qué tan apretado / duro es el material.
Aquí están las densidades de masa de varios materiales, así como materiales:
| Nombre de la sustancia | en kg / m3 | en g / cm3 |
|---|---|---|
| Agua (4 grados Celsius) | 1.000 kg / m3 | 1 gr / cm3 |
| Alcohol | 800 kg / m3 | 0,8 gr / cm3 |
| Mercurio | 13.600 kg / m3 | 13,6 gr / cm3 |
| Aluminio | 2.700 kg / m3 | 2,7 gr / cm3 |
| Hierro | 7.874 kg / m3 | 7,87 gr / cm3 |
| Oro | 19,300 kg / m3 | 19,3 gr / cm3 |
| Latón | 8.400 kg / m3 | 8,4 gr / cm3 |
| Plata | 10.500 kg / m3 | 10,5 gr / cm3 |
| Platino | 21.450 kg / m3 | 21,45 gr / cm3 |
| Zinc | 7.140 kg / m3 | 7,14 gr / cm3 |
| Aire (27 grados Celsius) | 1,2 kg / m3 | 0,0012 gr / cm3 |
| Hielo | 920 kg / m3 | 0,92 gr / cm3 |
*) Densidad es otro nombre para densidad o densidad.
Ejemplo de problemas
Para facilitarle la comprensión del material anterior, aquí proporcionamos algunos ejemplos de preguntas y discusiones relacionadas con la densidad, que incluyen:
1. Se sabe que uno de 5 litros de lodo pesa 6 kilogramos. ¡Calcula la densidad del lodo en kilogramos / litro!
Respuesta:
Es conocida:
- m = 6 kg, V = 5 L
Solución:
Densidad = 6/5 = 1,2 kg / L.
2. Se sabe que 2 metros cúbicos de madera pesan 1.400 kg. ¿Cuál es la densidad de la madera?
Respuesta:
Es conocida:
- m = 1.400 kg, V = 2 m³
Solución:
Densidad = 1.400 / 2 = 700 kg / m³
3. Se sabe que un objeto en forma de cubo macizo hecho de material sintético tiene una longitud lateral de 10 cm. El objeto pesa medio kilogramo. ¡Calcula la densidad del objeto en kilogramos por metro cúbico!
Respuesta:
Es conocida:
m = 0,5 kg, s = 10 cm
Solución:
Volumen del cubo = V = 10 x 10 x 10 = 1000 cm³ = 0,001 m³
Entonces, la densidad es:
= 0,5 / 0,001 = 500 kg / m³
4. ¿Cuál es la masa de agua, si tiene un volumen de 1 litro?
Respuesta:
Es conocida:
- V = 1 litro = 0,001 m³
Solución:
Se sabe que la densidad del agua = 1000 Kg / m³.
Entonces, al usar la fórmula de densidad, obtenemos:
m = V = (1000) (0,001) = 1 Kg
5. Una plancha de forma irregular pesa 14 kg. A continuación, se medirá el volumen de la plancha con una taza medidora llena de agua. Antes de agregar hierro, el volumen de agua llena la taza medidora. Después de insertar una plancha, el agua del vaso se derramó. ¿Cuánta agua se derramó?
Respuesta:
Es conocida:
- Masa de piedra (m) = 14 kg
Solución:
Se sabe que la densidad del hierro ρ = 7.874 Kg / m³, por lo que
El volumen de piedra que se coloca en una taza medidora llena de agua hace que el agua del vaso se derrame. Lo que significa Volumen de agua derramada = Volumen de piedra
v = m / = 14 / 7,874 = 1,77 m³.
De modo que el agua desperdiciada es 1,77 m³.
6. Una taza medidora se llena inicialmente con agua hasta una altura de 45 ml. Después de llenarse de piedras, el agua de la taza medidora sube a 75 ml. Calcula la densidad de la roca si la masa de la roca es de 120 gramos.
Respuesta:
Es conocida:
m = 120 g
V = 75 ml - 45 ml
= 30 ml, o
= 30 cm3
Preguntó:
- ρ….?
Solución:
ρ = metro/V
= 120 g/30 centimetros3
= 4 gramo/cm3
Entonces se puede ver que la densidad de la roca es 4 gramo/cm3