Hva er tetthet?

Tetthet er et viktig begrep i vitenskapen, fordi i et univers der tyngdekraften er ikke ensartet, er vekten faktisk den minst nyttig måte å måle den fysiske egenskapen av materie. Den klassiske definisjonen av "tetthet" er at det er massen til stede i materie pr volumenhet. Imidlertid er tettheten litt mer komplisert enn som så.

Identifikasjon

Som tidligere nevnt, er tettheten av hvor mye massen er i et gitt volum. Uttrykt som en ligning, er det densitet = masse / volum. I utgangspunktet er det hvor tett pakket saken er i en gitt plass.

Historie

Den greske filosofen, oppfinner, og mekaniker Arkimedes er ofte anses å ha oppdaget begrepene både tetthet og forskyvning på samme tid. Som historien går, ble Archimedes av Syracuse tildelt av sin hersker, kong Hiero II, for å finne ut om kongens gullsmed var stjele gull, men fortynne det med sølv. Arkimedes fikk en gullkrone, men ble forbudt å knuse det til noe som kan være lett måles. En kveld mens underlige over problemet, Archimedes kom inn på badet og observert hvordan vannstanden steg når kroppen hans kom inn og forlot den. Fra at han utledes at tyngre gjenstander fortrenger mer vann. For eksempel, til tross for å være et fast stoff, flyter tre fordi den inneholder mindre samlet materiale per volumenhet enn vann. Rent gull er meget tett, men det blir mindre tett når den er fortynnet i en legering med andre metaller. Således Archimedes bestemmes han kunne bruke en tilsvarende, rent gull objekt, kan han bestemme densiteten av det opprinnelige ved å observere hvor mye vann som de to objektene forskyves.

Væsker, faste stoffer, og gasser

Tettheten av materiale er ikke en konstant, som lett kan observeres med vann. Som vann endres fra damp (steam) til flytende til fast (is), dens endringer tetthet, også. Dette er best observeres når flytende vann utvider seg når det er frosset til en fast, blir mindre tett som den samme mengde masse opptar mer volum. En elementær feil er å tro at faste stoffer er alltid den tetteste form for materie, men vann er faktisk på sitt høyeste tetthet i et veldig kaldt, men gassform, flytende form.

Betydning

Forståelse tetthet er viktig fordi hjelper oss å forstå hvorfor små, tunge gjenstander veie mer enn store, lette seg. Tetthet er også svært viktig for å måle saken. Fordi tyngdekraften er ikke det samme i hele universet, er vekten en dårlig måte å måle et objekt. En 120 pund kvinne veier bare 20 pounds på månen, der tyngdekraften er bare en sjettedel at av jorden. Imidlertid sin masse, tetthet og volum vil alle være den samme. Det gjør tetthet en av tre svært pålitelig statistikk for måling av saken.

andre Misforståelse

En viktig ting å unngå misforståelser om tetthet er at det ikke endrer effekten av tyngdekraften. Tyngdekraften trekker på masse, ikke tetthet. Galileo viste at med hans eksperimenter, avbildet i legenden som ham slippe en pose med fjær og en kanonkule av det skjeve tårn i Pisa. To gjenstander av lik masse akselerere med samme hastighet mens faller, uavhengig av tetthet. En annen vanlig misforståelse er at tettheten overfører automatisk visse fysiske egenskaper, som seighet. Dette er like feil som ideen om faststoff automatisk å være tettere enn væsker, og kan observeres i hvordan myk bly og gull (to ekstremt tette metaller) står i forhold til jern.