Medidas: la densidad

Estos dos cubos están hechos de diferentes metales. Uno es de aluminio y el otro es de cobre. Los dos miden lo mismo. ¿Crees que también pesarán lo mismo? ¡Comprobémoslo! ¡El cobre pesa más que el aluminio! Los cubos de cobre y de aluminio están hechos de átomos diferentes, de diferente tamaño y diferente masa y están ordenados de manera diferente. Los átomos del cobre tienen una masa atómica mayor, de ahí que pesen más que los átomos del aluminio.

Al mismo tiempo son más pequeños por lo que en el mismo espacio caben más. Si cogemos un trozo de cobre y un trozo de aluminio que pesen lo mismo, el trozo de aluminio será más grande. Hay una relación entre el peso de los materiales y las sustancias y cuánto espacio ocupan. Esa relación describe cuánta MASA cabe en una unidad de VOLUMEN. A eso se le llama DENSIDAD.

Para averiguar la densidad de una sustancia, hay que conocer su masa y su volumen. Cojamos un dado. Podemos medir su masa usando una báscula. Para expresar en física los valores de medida, se usa el sistema internacional de unidades - las llamadas unidades SI. La unidad SI de la masa es el kilogramo.

Hay varias maneras de medir el volumen. Para algunos objetos, como este dado, es fácil calcular el volumen a partir de su forma. El volumen del dado es igual al largo multiplicado por el ancho y por la altura. Otra manera de medir el volumen es sumergiendo el objeto en un LÍQUIDO, como el agua. Cuando metemos un objeto en agua, el nivel aumenta.

La cantidad de lo que aumenta el agua es igual al volumen del objeto. Este método emplea el VOLUMEN DESALOJADO o DESALOJO DE UN LÍQUIDO, para medir el volumen de un objeto sólido. La unidad SI del volumen es el metro cúbico. Así que la unidad SI para la densidad es el kilogramo por metro cúbico. Otra unidad muy común usada para expresar la densidad es el gramo por centímetro cúbico.

1 gramo por centímetro cúbico equivale a mil kilogramos por metro cúbico. ¿Qué crees que tienen en común este puente y este tornillo, de acero ambos? Están hechos del mismo material, por lo que ¡el puente tiene la misma densidad que los tornillos con los que fue construido! En condiciones iguales la densidad permanece la misma para materiales iguales, sin importar el tamaño. La densidad es una PROPIEDAD CARACTERÍSTICA de una sustancia. Sin embargo, la densidad puede variar si las condiciones, como la temperatura o la presión, varían.

Si la presión aumenta, las partículas se prensan. Ocupan menos espacio aunque su masa no cambie, por lo que la densidad aumenta. Si aumentamos la temperatura, las partículas se mueven más deprisa y se separan más. El volumen aumenta, pero la masa sigue siendo la misma. La densidad disminuye. ¡De ahí que vuelen los globos aeroestáticos!

En líquidos o en gases las sustancias con menor densidad flotan y aquellas con mayor densidad se hunden. Si calentamos el aire dentro de la envoltura del globo, su densidad se vuelve menor que el aire de fuera. El aire caliente sale flotando hacia arriba y eleva el globo, ¡gracias a la diferencia en la densidad!