La densidad

Después de muchas semanas en el mar, este barco llega al puerto. El capitán ordena bajar el ancla. Mmm, obviamente, algo no está bien con este ancla, parece que estuviera hecho de madera. La madera flota, por lo que no es un buen material para hacer un ancla. Cambia el material por acero y el ancla se hunde hasta el fondo del mar, manteniendo el barco en su lugar. ¿Por qué un ancla de madera flota, mientras que uno de acero se hunde?

Vamos a verlo a una escala más pequeña. El cubo de madera flota en el agua mientras que el de acero se hunde; a pesar de que son del mismo tamaño el de acero tiene más masa -es más pesado. Ahora compara esto con agua del mismo tamaño. Ese tamaño o volumen de la madera tiene menos masa que el volumen del agua. Esto causa que flote en el agua.

El cubo de acero tiene mayor masa que el agua del mismo volumen, por lo que se hunde. La masa del material en comparación con su volumen se llama densidad. Las anclas de acero y de madera son del mismo volumen pero la de acero tiene más masa, por lo que tiene mayor densidad. Para hallar la densidad, debes averiguar cuánta masa hay en el material en función de su volumen. ¿Cuántos kilogramos hay por metro cúbico de ese material? Es la masa del material dividida por su volumen.

Representamos la densidad con la letra griega rho, que parece una p. La medimos en kilogramos por metro cúbico. Esa es la unidad SI para la densidad. Está compuesta por las unidades SI para masa y volumen. La densidad te dice cuántos kilogramos hay en 1 metro cúbico de un material.

Todo lo que necesitas para medir la densidad de un material es su volumen y masa. Cualquier material con una densidad mayor que el agua, se hundirá y cualquier cosa con una densidad menor que el agua flotará. Hay una ecuación simple que puedes usar para probar si un material flotará en el agua. Divide la densidad del material por la densidad del agua. La densidad del agua es de 1000 kilogramos por metro cúbico.

La densidad de la madera es 900 kilogramos por metro cúbico. Esto te da la densidad de la madera en relación con la densidad del agua. Es la densidad relativa de la madera. Los materiales con densidad relativa menor que 1 flotarán. Los materiales con una densidad relativa mayor que 1 se hundirán.

La densidad relativa de la madera es menor que 1, por lo que flota en el agua. Ahora compara esto con la densidad relativa del acero. El acero tiene una densidad de 7900 kilogramos por metro cúbico. La densidad relativa del acero es 7900 divididos por 1000, lo que da 7,9. La densidad relativa del acero es mayor que 1, lo que significa que el acero se hundirá en el agua.

La densidad relativa es una relación, por lo que no tiene una unidad. Puedes medir la densidad relativa de cualquier material. Todo lo que necesitas saber es su densidad. Comprender la densidad relativa les permite a los ingenieros seleccionar los mejores materiales para construir cosas. Si la persona que fabricó el ancla, hubiese sabido cómo medir la densidad relativa, nunca habría fabricado un ancla con madera El barco pudo haber anclado adecuadamente.