Se ponete un bicchiere contenente 80 ml di olio su una bilancia e poco dopo ripetete lo stesso procedimento riempiendo il bicchiere con la stessa quantità di l’acqua, c’è un’importante differenza che noterete tra le due pesate ed essa riguarda proprio il peso.
Ma per quale motivo la bilancia mostra due misure differenti ? Questo dipende dalla densità del liquido.
Ogni sostanza possiede una propria densità e per comprendere bene cosa si intende con questo termine, di seguito andremo a fornire una definizione dettagliata e mostreremo anche quali sono le formule necessarie per calcolarla.
Definizione di densità
Per densità si intende il rapporto tra la massa di un corpo e il volume che occupa.
Nel linguaggio comune, densità e peso specifico vengono utilizzati spesso come sinonimi. Non è raro trovare libri in cui si definisce peso specifico il rapporto tra peso (espresso in kg) e volume (espresso in m³). In realtà, è la massa che si esprime in kg. Dunque, massa e peso sono due misure differenti. Nello specifico:
- La massa: è una grandezza scalare (che caratterizza ogni corpo) che indica la quantità di materia contenuta da un determinato corpo
- Il peso: è una grandezza vettoriale e corrisponde alla forza con cui ogni corpo è attratto verso il centro della terra e dipende dal luogo in cui tale corpo si trova.
Calcolare la densità: la formula
Per calcolare la densità bisogna dividere la massa del corpo in questione per il suo volume.
Per il calcolo della densità applicheremo la seguente formula:
Dove:
d = densità
m = massa (espressa in kg)
V = volume (espressa in m³)
Si tratta di un’equazione valida per trovare la densità di corpi rigidi omogenei.
Essendo la densità la distribuzione di una massa in un volume, essa viene chiamata spesso densità volumetrica. Tuttavia, esistono anche altri tipi di densità, ovvero:
- la densità lineare: definita come massa nell’unità di superficie. Si misura in kg al metro quadro.
- la densità lineare: definita come massa nell’unità lineare. Si misura in kg al metro.
Formule inverse della densità
Conoscendo la densità di un corpo, posso ricavare altre misure. In particolare:
- Se conosco la densità e il volume di un corpo, allora potrò ricavare la sua massa applicando la formula seguente
- Se conosco la densità e la massa di un corpo, allora potrò ricavare il suo volume applicando la formula seguente
Come si calcola la densità di massa? Esempio
Vediamo un esempio pratico di come si calcola la densità di un corpo.
Supponiamo che io abbia a che fare con un oggetto la cui massa è di 20kg e che ha un volume pari a 10m³.
Per trovare la densità dovrò eseguire la seguente operazione:
In quali casi serve la densità
- per calcolare la massa di un oggetto
- per calcolare il volume di un oggetto