Μέτρηση της πυκνότητας

Ποιο είναι πιο βαρύ, ο σίδηρος ή το ξύλο; Πολλοί άνθρωποι θεωρούν ότι ο σίδηρος είναι βαρύτερος από το ξύλο παρόλο που ένα καρφί είναι ελαφρύτερο από μία σανίδα. Αυτή η ασαφής ερώτηση αποκτά νόημα αν εξετάσουμε ένα κομμάτι από σίδηρου και ένα κομμάτι ξύλο, που έχουν τον ίδιο όγκο. 1cm3 σίδηρος έχει μάζα 7,9 g, ενώ 1 cm3 ξύλο έχει μάζα 0,7 g. Συμπεραίνουμε ότι στο σίδηρο η ύλη είναι πιο πυκνή από όσο είναι στο ξύλο. Λέμε, επίσης, ότι η πυκνότητα του σιδήρου είναι 7,9 g ανά κυβικό εκατοστόμετρο ενώ του ξύλου 0,7 g ανά κυβικό εκατοστόμετρο.

Για να βρούμε την πυκνότητα ενός υλικού ( δηλαδή τη μάζα του υλικού που περιέχεται σε μια μονάδα όγκου) αρκεί να διαιρέσουμε τη μάζα με τον όγκου του. Ένα κομμάτι αλουμινίου μάζας 270 g έχει όγκο 100 cm3 επομένως η πυκνότητα του αλουμινίου είναι: [pic] Γενικά, θα έχουμε: πυκνότητα = μάζα / όγκο και με σύμβολα: [pic]

Μικρό εργαστήριο - Μετρήστε τις μάζες δυο κύβων από σίδηρο και αλουμίνιο όγκου 1cm3. - Τι συμπεραίνεις για τις πυκνότητες των δύο υλικών.

Αν η μάζα έχει μετρηθεί σε χιλιόγραμμα (Kg) και ο όγκος του σε κυβικά μέτρα m3, τότε η πυκνότητα μετράται σε χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο, Kg/m3. Η πυκνότητα είναι χαρακτηριστικό του υλικού κάθε σώματος. Δεν χαρακτηρίζει για παράδειγμα, μια σιδηροδοκό αλλά γενικά τον σίδηρο. Έτσι η πυκνότητα μιας σιδηροδοκού είναι ίδια με την πυκνότητα ενός ρινίσματος σιδήρου.

Όταν ξέρουμε δύο από τα μεγέθη d, m,V μπορούμε να υπολογίσουμε το τρίτο.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1.5 ΠΥΚΝΟΤΗΤΕΣ ΜΕΡΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ στερεό ΥΛΙΚΑ ΥΓΡΟ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΑΕΡΙΟ Kg/m3 g/cm3 Χρυσός 19.300 19,3 Υδράργυρος 13.600 13,6 Μόλυβδος 11.300 11,3 Χαλκός 8.900 8,9 Σίδηρος 7.800 7,8 Αλουμίνιο 2.700 2,7 Τούβλο 2.600 2,6 Γλυκερίνη 1.260 1,26 Νερό 1.000 1,00 Πάγος 920 0,92 Πετρέλαιο 850 0,85 Οινόπνευμα 800 0,80 Φελλός 240 0,24 Αέρας(επ. θάλ) 1,3 0,0013 Άζωτο 0,3 0,0003