Dichtheid is een fysieke eigenschap van een object dat de ruimte die een object inneemt en de hoeveelheid materie in het object combineert. Wiskundig gezien wordt dichtheid gedefinieerd als de massa van een object gedeeld door het volume. Dichtheid is een belangrijk concept in de natuurkunde en heeft vele dagelijkse toepassingen, zoals het uitleggen waarom het ijs in uw drankje drijft. Hoe je het concept communiceert, hangt een beetje af van de leeftijd en het opleidingsniveau van je publiek, maar er zijn een paar manieren om dichtheid aan te geven.

De delen van dichtheid uitleggen

Om de dichtheid te begrijpen , het is belangrijk om eerst de fysieke eigenschappen van de component te kennen die de dichtheid vormen. Massa is de hoeveelheid materie die aanwezig is in een object. Het wordt vaak verward met gewicht, wat een gerelateerde meting is van de effecten van de zwaartekracht op de massa van een object. Massa, gemeten op een schaal, vertegenwoordigt de som van de aanwezige atomen. Volume is de ruimte die een voorwerp of substantie opneemt. Voor een doos zou het volume worden berekend als de breedte vermenigvuldigd met diepte en hoogte. Voor onregelmatige objecten worden de berekeningen ingewikkelder.

Dichtheid verklaren met Archimedes

Hoewel het verhaal van Archimedes twijfelachtig is in zijn authenticiteit, is het een leuke manier om dichtheid te introduceren. Archimedes werd aangenomen om te bepalen of een kroon puur goud of goud was vermengd met zilver. Terwijl hij in bad gaat, merkt Archimedes dat zijn lichaamsmassa en -volume water verplaatsten. Hij riep "Eureka!" Uit en probeerde gelijke massa's goud en zilver onder te dompelen in water. Het zilver verplaatste meer water, omdat het minder dicht was. Hij ging toen naar de koning en vergeleek de kroon met een stuk puur goud van gelijk gewicht. De kroon verplaatste meer water dan het zuivere goud en was dus een bedrieger.

Uitleg over dichtheid met een lift

Dichtheid kan ook worden uitgelegd met een gedachte-experiment. Stel je een lift voor met één persoon erop. De lift gaat een paar verdiepingen omhoog en neemt nog twee mensen op. Terwijl het naar de top van het gebouw stijgt, stappen meer en meer mensen in de lift tot het erg druk is met vijftien mensen. De ruimte in de liftkooi, het volume, wordt nooit groter. Naarmate elke nieuwe persoon instapt, neemt de totale massa in de lift toe en wordt de ruimte tussen de mensen kleiner en kleiner, net als de atomen in een object met hoge dichtheid. De dichtheid van de lift wordt groter naarmate deze stijgt en verzamelt mensen in ons gedachte-experiment.

Dichtheid verklaren met zwevende objecten

Een visuele manier om dichtheid te verklaren, is door een zwevend object te onderzoeken. IJs of een stuk kurk drijft in een glas water. U kunt beginnen door uw publiek te vragen na te gaan waarom sommige objecten zweven en andere objecten zinken. Het antwoord is natuurlijk dichtheid. De zwaartekracht trekt aan alle objecten en vaste objecten die dichter zijn dan de vloeistof waarin ze zijn opgehangen, worden door die vloeistof naar de grond getrokken, d.w.z. ze zullen zinken. Omgekeerd, als de dichtheid van een vast object kleiner is dan het fluïdum, zal het fluïdum het ondersteunen en zal de zwaartekracht niet voldoende zijn om het te laten zinken.