Massa, volume en dichtheid zijn drie van de meest basale eigenschappen van een object. Massa is hoe zwaar iets is, het volume vertelt je hoe groot het is en dichtheid is massa gedeeld door het volume. Hoewel massa en volume eigenschappen zijn waarmee je elke dag te maken hebt, is het idee van dichtheid iets minder voor de hand liggend en wordt goed nagedacht. Zodra je het echter onder de knie hebt, is dichtheid erg handig.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Volume is de grootte van een object en de massa is zijn gewicht. Om de dichtheid te krijgen, deelt u de massa op volume. Bijvoorbeeld, een loodblok, 5 cm x 2 cm x 10 cm, weegt 1.134 g. Het volume van de steen is 5 x 2 x 10 = 100 kubieke cm. Verdeel 1,134 bij 100 om de dichtheid van lood te krijgen, 11,34 gram per kubieke cm.

Massa: een mysterie?

Massa is niet volledig begrepen, dus het wordt op twee heel verschillende manieren gedefinieerd: Traagheidsmassa meet hoe sterk een object weerstand biedt aan versnelling, terwijl zwaartekrachtmassa meet hoe sterk een object andere dingen naar zich toe trekt. Het is niet duidelijk waarom deze twee verschillende soorten massa hetzelfde zijn, maar experimenten bevestigen dat ze dat wel zijn. Strikt genomen meet een weegschaal het gewicht, maar u kunt gewoonlijk gewicht en massa als hetzelfde beschouwen.

Ruimte en volume

Volume meet de ruimtelijke grootte van een object. Hoewel de formule die wordt gebruikt om het volume te berekenen, afhankelijk is van de vorm en ingewikkeld kan zijn, kunt u het in het algemeen beschouwen als de breedte maal de hoogte maal de lengte. Het meten van het volume van een object kan soms eenvoudiger zijn dan het berekenen ervan. Als je het in een grote bak met water plaatst en de stijging van het waterniveau meet, kun je het volume snel vinden, ongeacht de vorm.

Delen voor dichtheid

De dichtheid wordt berekend door het object te delen massa door zijn volume. Dichtheid is minder intuïtief dan massa of volume, maar als je ooit een voorwerp hebt opgepakt en het veel lichter of zwaarder vond dan je had verwacht, komt dat omdat de dichtheid niet is wat je dacht. Dichtheid kan meestal niet direct worden gemeten en moet worden berekend nadat massa en volume zijn bepaald. Dichtheid wordt soms gebruikt om andere hoeveelheden te beschrijven, gedeeld door het volume, zoals energiedichtheid.

Dichtheid als constante

Wetenschappers en ingenieurs gebruiken vaak dichtheid, omdat dit nuttig is voor het berekenen van de eigenschappen van een object en het identificeren van de materialen waaruit een object is gemaakt. De dichtheden van duizenden stoffen, waaronder metalen, kunststoffen en meer, zijn bekend. Bij kamertemperatuur en druk is de dichtheid van een bepaalde stof bijna altijd constant - een ijzeren spijker en een ijzeren bootanker hebben beide dezelfde dichtheid, hoewel het heel verschillende dingen zijn. Na het berekenen van de dichtheid van een object, kan een wetenschapper de waarde in een tabel opzoeken en in veel gevallen nauwkeurig bepalen waaruit het object is gemaakt.

Archimedes 'Geweldige ontdekkingstocht

Een van de beroemdste voorbeelden van het berekenen van de dichtheid is het verhaal van Archimedes en de gouden kroon. Een koning had Archimedes gevraagd om te bepalen of zijn nieuwe kroon van zuiver goud was gemaakt, maar zonder het op enigerlei wijze te beschadigen. Archimedes realiseerde zich dat door de kroon in water onder te dompelen, hij het volume en dus de dichtheid ervan kon bepalen. Op deze manier bewees hij dat de kroon niet puur goud was, maar dat hij goedkopere metalen bevatte.