Der Zusammenhang zwischen Masse, Volumen und Dichte

Masse, Volumen und Dichte sind drei grundlegende Eigenschaften eines Objekts. Masse ist wie schwer etwas ist, Volumen sagt dir, wie groß es ist, und Dichte ist Masse geteilt durch Volumen. Obwohl Masse und Volumen Eigenschaften sind, mit denen Sie jeden Tag zu tun haben, ist die Idee der Dichte etwas weniger offensichtlich und bedarf sorgfĂ€ltiger Überlegungen. Sobald Sie jedoch den Dreh raus haben, ist die Dichte sehr nĂŒtzlich.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Volumen ist die GrĂ¶ĂŸe eines Objekts und Masse ist sein Gewicht. Um die Dichte zu erhalten, teilen Sie Masse nach Volumen. Zum Beispiel wiegt ein Bleiziegel, 5 cm × 2 cm × 10 cm, 1.134 g. Das Volumen des Ziegels ist 5 x 2 x 10 = 100 cmÂł. Teile 1,134 mal 100, um die Dichte von Blei zu erhalten, 11,34 Gramm pro Kubikzentimeter.

Masse: ein Geheimnis?

Die Masse wird nicht vollstÀndig verstanden, daher wird sie auf zwei sehr unterschiedliche Arten definiert: Die TrÀgheitsmasse misst, wie stark ein Objekt der Beschleunigung widersteht, wÀhrend die Gravitationsmasse misst, wie stark ein Objekt andere Dinge an sich zieht. Es ist nicht klar, warum diese zwei verschiedenen Arten von Masse die gleichen sind, aber Experimente bestÀtigen, dass sie sind. Streng genommen misst eine Waage das Gewicht, aber man kann gewöhnlich Gewicht und Masse als dasselbe betrachten.

Raum und Volumen

Volumen misst die rĂ€umliche GrĂ¶ĂŸe eines Objekts. Obwohl die zur Berechnung des Volumens verwendete Formel von ihrer Form abhĂ€ngt und kompliziert sein kann, kann man sie allgemein als Breite mal Höhe mal LĂ€nge verstehen. Die Messung der LautstĂ€rke eines Objekts kann manchmal einfacher sein als die Berechnung. Wenn man es in einen großen WasserbehĂ€lter stellt und den Anstieg des Wasserstands misst, kann man schnell das Volumen finden, egal welche Form es hat.

Divide fĂŒr die Dichte

Die Dichte wird berechnet, indem die Masse eines Objekts durch sein Volumen dividiert wird. Dichte ist weniger intuitiv als Masse oder Volumen, aber wenn Sie jemals ein Objekt aufgenommen haben und es viel leichter oder schwerer als erwartet gefunden haben, dann ist das, weil seine Dichte nicht das ist, was Sie dachten. Die Dichte kann normalerweise nicht direkt gemessen werden und muss berechnet werden, nachdem Masse und Volumen bestimmt wurden. Dichte wird manchmal verwendet, um andere GrĂ¶ĂŸen zu beschreiben, dividiert durch das Volumen, z. B. die Energiedichte.

Dichte als Konstante

Wissenschaftler und Ingenieure verwenden hĂ€ufig Dichte, da sie nĂŒtzlich ist, um die Eigenschaften eines Objekts zu berechnen und die Materialien zu identifizieren, aus denen ein Objekt besteht. Die Dichten von Tausenden von Substanzen, einschließlich Metalle, Kunststoffe und mehr, sind bekannt. Bei Raumtemperatur und Druck ist die Dichte einer bestimmten Substanz fast immer konstant - ein Eisennagel und ein Eisenbootanker haben beide die gleiche Dichte, obwohl sie sehr unterschiedliche Dinge sind. Nach der Berechnung der Dichte eines Objekts kann ein Wissenschaftler den Wert in einer Tabelle nach oben sehen und in vielen FĂ€llen genau bestimmen, woraus das Objekt besteht.

Archimedes 'große Entdeckung

Eines der bekanntesten Beispiele fĂŒr die Berechnung der Dichte ist die Geschichte von Archimedes und der goldenen Krone. Ein König hatte Archimedes gebeten zu bestimmen, ob seine neue Krone aus reinem Gold sei, ohne sie jedoch zu beschĂ€digen. Archimedes erkannte, dass er durch das Eintauchen der Krone in Wasser sein Volumen und damit seine Dichte bestimmen konnte. Auf diese Weise bewies er, dass die Krone kein reines Gold war, sondern billigere Metalle enthielt.

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