Masa kontra gęstość
Masa i gęstość są właściwościami fizycznymi każdej substancji i mają ogromne znaczenie nie tylko dla substancji, ale także dla jej użycia i zastosowania przez ludzi. Chociaż łatwo jest zobaczyć właściwości fizyczne, takie jak długość, szerokość i wysokość, łatwiej niż masa i gęstość, właściwości te są w rzeczywistości ważniejsze dla substancji. Masa odzwierciedla ilość materiału lub materiału, z którego składa się obiekt, podczas gdy gęstość odzwierciedla przestrzeń, której ten materiał wymaga lub wypełnia. Chociaż różnica między masą a gęstością wygląda dość prosto i nieszkodliwie, istnieją subtelne różnice, które również zostaną omówione w tym artykule.
Wszyscy wiemy, że kawałek skały ma większą gęstość niż kulka papieru tego samego rozmiaru. Wynika to ze względnej ciężkości obiektów o stałej objętości. Chociaż zarówno kulka papieru, jak i kawałek skały mają tę samą objętość, skała jest cięższa od papieru. Gęstość odnosi się również do tego, jak gęsto upakowane są cząsteczki substancji. To oczywiście oznacza, że kubek wykonany z pianki jest mniej gęsty niż kubek wykonany z ceramiki. W najprostszej definicji gęstość materiału to jego masa na jednostkę objętości.
Musisz być świadomy praktyki porównywania gęstości substancji z gęstością wody. Dzieje się tak, ponieważ gęstość wody została przyjęta jako jedność, a zatem obiekt o większej gęstości zatonie w wodzie, podczas gdy obiekt o gęstości mniejszej niż woda będzie się na niej unosił. Dzięki Bogu ropa ma gęstość niższą niż woda, w przeciwnym razie wycieki ropy z tankowców zatopiłyby się w oceanach, zabijając wszystkie wodne stworzenia. Rozlany olej unosi się na wodzie, którą można zebrać na różne sposoby.
Pojęcie różnicy między masą a gęstością jest bardzo pomocne w opisie, jak statek o ogromnej masie unosi się na wodzie. Bez względu na to, jak duży lub ciężki może być statek, nie zatonie, dopóki jego gęstość będzie mniejsza niż 1,0 g/cm3. Chociaż statek może mieć dużo stali w swojej konstrukcji, co czyni go ciężkim, ma większą objętość, dzięki czemu utrzymuje gęstość poniżej 1 g/cm3, zmuszając go do unoszenia się na wodzie.
Jak myślisz, dlaczego magma trafia do ujścia wulkanów? Tylko dlatego, że ta stopiona mieszanka skał jest lżejsza niż otaczające ją skały, magma unosi się i rozprzestrzenia z wulkanu w postaci lawy. Bardzo ciekawe zastosowanie masy i gęstości można zaobserwować w wodzie oceanicznej, gdzie woda na powierzchni jest cieplejsza niż woda na dnie. Dzieje się tak dlatego, że ciepła woda jest lżejsza niż zimna i dlatego unosi się na powierzchnię.
Być może najlepszym przykładem różnicy między masą a gęstością jest balon na ogrzane powietrze. Kiedy powietrze jest ogrzewane, staje się mniej gęste, a balon zaczyna unosić się na chłodniejszym, gęstszym powietrzu, gdy tylko jego gęstość spadnie poniżej gęstości atmosfery.
W skrócie:
Różnica między masą a gęstością
• Nie ma potrzeby mylić pojęcia masy i gęstości, a cięższy lub lżejszy odzwierciedla jedynie masę lub wagę obiektu
• Pojęcie gęstości mówi nam, ile materiałów jest upakowanych w przestrzeni jednostkowej, co powoduje, że substancja jest gęstsza.
• Substancje o większej gęstości niż woda toną w wodzie, podczas gdy substancje o mniejszej gęstości niż woda unoszą się na wodzie.
• Gęstość dużego statku, nawet jeśli dużo stali powoduje, że pozostaje on poniżej 1g/cm3, co sprawia, że unosi się na wodzie.
