Sisältö
Tiheys on aineen ominaisuus, joka on suhteessa esineiden massaan ja tilavuuteen. Tiheys on tekijä määritettäessä ominaisuuksia, kuten kelluvuutta. Kelluvuussovelluksensa vuoksi tiheyskokeet koskevat tietyn massan ja tilavuuden esineitä, jotka on sijoitettu lasilliseen vettä. Tämä auttaa oppilaita ymmärtämään laskelman, joka määrää esineiden tiheyden.
Kohteen massa
Kohteen tiheys mitattava massa on osa laskelmaa. Monet sekoittavat massan painoon. Kohteen massa on se, kuinka paljon ainetta esine sisältää. Massa on riippumaton esineen tilavuudesta. Päinvastoin, esineen paino on mittaus esineen painovoimasta. Koska ainekohde houkuttelee toista ainekohdetta, esineen paino riippuu sen aineen koosta, joka vetää esineen painovoiman läpi. Esimerkiksi ihminen painaa enemmän maan päällä kuin kuu. Painoeron syynä on se, että kuulla on vähemmän massaa kuin Maalla.
tilavuus
Tilavuus päättää myös lopullisen tiheysarvon. Tilavuus on alue, joka sisältää massan. Suurin osa ihmisistä suhtautuu tilavuuteen veteen tai nesteisiin. Tilavuus on kuitenkin astian kolmiulotteinen koko. Äänenvoimakkuudesta voi tulla suurempi tai pienempi, mikä vaikuttaa mitattavan kohteen kokonaistiheyteen.
Laskenta
Tilavuuden ja massan yhdistäminen laskelmaan määrittelee tiheyden. Tiheyslaskelma on seuraava yhtälö:
D = massa / tilavuus
Laskemisen arvioiminen, kun tilavuus pienenee, lisää tiheyttä. Sama tapahtuu, kun massa kasvaa. Nämä ominaisuudet ovat tärkeitä arvioitaessa kohteen tiheyttä. Avaruudessa olevat esineet, kuten mustat aukot, ovat erittäin tiheitä, koska niiden tilavuus on hyvin pieni ja suuria massamääräisiä.
vesi
Kun esineiden tiheys mitataan, niitä verrataan veteen. Tiheysstandardit asettavat veden tiheyteen yksi. Kun esine kelluu vedessä, sen sanotaan olevan tiheys pienempi kuin yksi. Käänteisesti, kun esine uppoaa veteen, sen lasketaan tiheydellä, joka on suurempi kuin yksi. Nämä arvot tarkkaillaan myös laboratoriossa tehtävien kokeiden avulla. Esimerkiksi puu kelluu vedessä ja sen laskettu tiheys on 0,5. Metallit ovat erittäin tiheitä esineitä ja ne ovat upotetut veteen. Kullan tiheys on noin 19.
jää
Kun vesi jäätyy, sillä on epänormaali tiheysominaisuus. Jäätyessään useimmat esineet kovettuvat, tiheämmät ja kutistuvat. Vesi on kuitenkin epätyypillinen ilmiö, jossa se kasvaa ja muuttuu vähemmän tiheäksi. Siksi jäätynyt vesi (jää) kelluu nesteessä eikä nieluu.