science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de dichtheid van een cent?

Niet alle centen zijn gelijk geschapen; sinds de munt van de Amerikaanse cent voor het eerst verscheen in 1793, is het metaal dat erin wordt gebruikt van puur koper naar voornamelijk zink gegaan en was staal belangrijk voor een jaar productie. De dichtheid hangt af van wanneer de cent is gemaakt. Vrij nieuwe centen hebben een dichtheid van 7,15 gram per kubieke centimeter (g /cc), hoewel zeer oude tot 9,0 g /cc kunnen zijn.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Dichtheid kan variëren van 7,15 g /cc voor een nieuwe cent versus 9,0 g /cc voor een zeer oude.
Dichtheid en centen

Dichtheid is een maat voor hoeveel massa of gewicht een object heeft gedeeld door het volume dat het inneemt. De container met water weegt bijvoorbeeld 1.000 gram en neemt 1.000 cc in beslag. Het delen van 1.000 door 1.000 geeft de dichtheid van het water, 1 g /cc.

De dichtheid van één cent vinden is niet eenvoudig, omdat u de dikte ervan moet meten. Een stapel centen van 5 centimeter kan dit echter gemakkelijker maken. Meet de diameter van een cent met een liniaal, vermenigvuldig met 1/2, vierkant het resultaat, vermenigvuldig met pi om het oppervlak te vinden en vermenigvuldig opnieuw met 5 centimeter om het volume te krijgen. Weeg de stapel vervolgens op een nauwkeurige schaal. Deel het gewicht in grammen door het volume om de dichtheid te krijgen. Merk op dat je waarschijnlijk een mix van centen in je stapel hebt, sommige dichter dan anderen; je berekende dichtheid is het gemiddelde voor allemaal.
Centen maken: dichtheid van metalen

Hoewel koper van oudsher het grootste gebruik heeft gehad in centen, zijn zink, nikkel, tin en ijzer ook in hun vervaardiging. Van deze metalen heeft zink de laagste dichtheid van 7,1 g /cc. Tin is een goede seconde bij 7,3 g /cc. De dichtheid van ijzer valt ongeveer in het midden van de verpakking met 7,9 g /cc. Nikkel is het op een na dichtst bij 8,9 g /cc. En koper is de dichtste van deze metalen met 9,0 g /cc.
Koper, messing en brons

Pennies gemaakt vóór 1837 zijn puur koper, een metaal met een dichtheid van 9,0 g per cc. Na dat jaar experimenteerde de Munt met een paar verschillende legeringen, waaronder messing en brons, waarbij tin, nikkel en zink in verschillende percentages werden toegevoegd. Van 1864 tot 1962 was de samenstelling van de cent bijvoorbeeld 95 procent koper en 5 procent tin en zink, voor een totale dichtheid van 8,9 g /cc. Een reden voor het maken van deze legeringen is dat koper een redelijk zacht metaal is; mengen in andere metalen maakt de cent duurzamer waardoor de gravures langer duren om in circulatie te slijten.
WWII - Steel Penny

In 1943 kampt de Amerikaanse regering met een tekort aan koper als gevolg van de Tweede Wereldoorlog . Koper was nodig bij de productie van geweren, vliegtuigen en schepen, zowel als elektrische bedrading als voor het maken van legeringen zoals messing en brons. Vanwege de grote behoefte aan koper in andere gebieden, schakelde de US Mint over op staal, een goedkoper, meer overvloedig metaal. Staal is meestal ijzer met een klein percentage koolstof en andere metalen erin gemengd. De dichtheid van stalen centen ligt dicht bij die van ijzer, ongeveer 7,9 g /cc.
Koper over zink

In de jaren 1970 de de koperprijs steeg door de Amerikaanse en internationale vraag. De waarde van het metaal in een cent werd groter dan een cent - een groot probleem, omdat metalen aaseters in de verleiding kunnen komen om centen in schroot te smelten om met winst te verkopen. In 1982 loste de Amerikaanse overheid het probleem op door centen meestal van zink te maken, een goedkoper metaal, met een dunne laag koper om het op een cent te laten lijken. De lagere dichtheid van zink betekent dat deze centen lichter zijn, maar niet zo licht als puur zink. Pence zijn 97,6 procent zink en 2,4 procent koper, waardoor ze een dichtheid van 7,15 g /cc hebben - de laagste van alle Amerikaanse centen.