Cómo calcular la densidad de sólidos o líquidos

¿Qué es la densidad?

La densidad es una medida de cuán compacta es la masa de una sustancia u objeto. La densidad de un objeto o sustancia se puede calcular a partir de esta ecuación: la densidad en kilogramos por metro cúbico es igual a la masa en kilogramos, dividida por el volumen en metros cúbicos ( p = m / v ). Entonces, la densidad podría describirse como la cantidad de kilogramos que pesa 1 metro cúbico de sustancia.

Cuando se mezclan dos materiales, la densidad es lo que determina cuál se elevará y cuál se hundirá. Esto le dice si los objetos se hunden o flotan y explica por qué los frentes fríos se hunden debajo de los frentes cálidos en los patrones climáticos. Comprender la densidad es un paso importante para comprender el mundo que nos rodea.

Cálculo de la densidad de sólidos o líquidos

Cuando se le pide que calcule la densidad, debe usar una combinación de la ecuación de densidad que ya hemos introducido y una comprensión del volumen. Por ejemplo, es posible que no se le proporcione el volumen real del material u objeto para incluirlo en la ecuación de densidad. En cambio, es posible que le den las medidas del objeto y se espere que usted mismo averigüe el volumen.

El volumen de un cubo o cuboide es largo por ancho por alto ( L * W * H ). Entonces, si necesitara calcular la densidad de un cubo, primero mediría la longitud de uno de los lados. Digamos que la longitud de nuestro cubo resultó ser de 3 metros. Primero necesitaría calcular el volumen multiplicando 3 por 3 por 3 ( V = 3 * 3 * 3). También necesitaría colocar el cubo en una balanza para medir su masa. Por último, dividiría su volumen por su masa para obtener la densidad del cubo ( p = m / v ).

Pero, ¿y si el material no es sólido? ¿Y si es líquido?

Medir el volumen de un líquido no es tan obvio, porque los líquidos cambian de forma. Cuando mide líquidos en una jarra medidora, los números al costado son cosas como onzas líquidas, pintas y litros (o mililitros). Los litros se utilizan en equipos científicos porque son unidades científicas estándar. Y hay una muy buena razón por la que usamos litros. El volumen se mide en metros cúbicos y 1 metro cúbico equivale a 1.000 litros. Entonces la conversión es súper fácil. (También tenga en cuenta que 1 litro es igual a 1.000 mililitros).

Entonces, para resumir, estos son los pasos para calcular la densidad de un sólido o líquido:

1. Calcule el volumen, ya sea midiendo las dimensiones de un sólido o usando una jarra medidora para un líquido. Convierta cualquier unidad según sea necesario para obtener un número en metros cúbicos.

2. Coloque el objeto o material en una balanza y calcule su masa.

3. Divida la masa por el volumen para calcular la densidad ( p = m / v ).

Problema de ejemplo

Bien, veamos un ejemplo. A tu mejor amigo le gusta mucho la leche y un día tienes curiosidad. Te preguntas cuál es la densidad de la leche que bebe. Tu amigo te permite tomar prestado su vaso de leche para averiguarlo. Pones la leche en una jarra medidora y encuentras que tiene 150 mililitros de leche. Luego lo pones en una escala. La masa del vaso y la leche juntos es de 0,115 kilogramos, y la masa del vaso por sí solo es de 0,1 kilogramos. ¿Cuál es la densidad de la leche?

En primer lugar, debemos escribir lo que sabemos.

• El volumen de leche, Vmilk, es de 150 ml.
• La masa del vaso y la leche, el vaso y la leche es de 0,115 kg.
• Y la masa del vidrio por sí solo es de 0,1 kg.

Sabemos que la densidad es igual a la masa dividida por el volumen ( p = m / v ), por lo que necesitamos calcular la masa de la leche en kilogramos y el volumen de la leche en metros cúbicos.

Antes de insertar números en la ecuación, necesitamos hacer algunos cálculos por separado.

En primer lugar, ¿cuál es la masa de la leche? Bueno, la masa del vaso y la leche juntos es 0.115, y la masa del vaso por sí solo es 0.1, por lo que la masa de la leche debe ser (0.115 – 0.1), que es 0.015 kilogramos. Ahora tenemos nuestra masa.

A continuación, necesitamos el volumen en metros cúbicos. Sabemos que el volumen de leche es de 150 mililitros, por lo que solo necesitamos convertirlo en metros cúbicos. Hay 1000 mililitros en un litro, por lo que 150 ml es igual a 0,15 litros (150/1000 = 0,15). Solo divide por 1,000. Y hay 1.000 litros en un metro cúbico, así que para obtener nuestro número en metros cúbicos, divides de nuevo por 1.000. Eso nos da 0,00015 metros cúbicos (0,15 / 1,000 = 0,00015). Y ese es nuestro volumen.

Entonces ahora tenemos el volumen de la leche en metros en cubos y la masa de la leche en kilogramos. Inserte esos en la ecuación de densidad: 0.015 kilogramos divididos por 0.00015 metros cúbicos nos da una densidad de 100 kilogramos por metro cúbico (0.015 / 0.00015 = 100). Y eso es; esa es nuestra respuesta.

Resumen de la lección

La densidad es una medida de cuán compacta es la masa de una sustancia u objeto. La densidad de un objeto o sustancia se puede calcular a partir de esta ecuación: la densidad en kilogramos por metro cúbico es igual a la masa en kilogramos, dividida por el volumen en metros cúbicos ( p = m / v ).

Estos son los pasos para calcular la densidad de un sólido o líquido:

1. Calcule el volumen midiendo las dimensiones del sólido o usando una jarra medidora para un líquido. Convierta cualquier unidad según sea necesario para obtener un número en metros cúbicos.

2. Coloque el objeto o material en una balanza para calcular su masa.

3. Divida la masa por el volumen para calcular la densidad ( p = m / v ).

Es posible que también necesite saber cómo calcular el volumen de un sólido. Por ejemplo, para un cubo, el volumen es largo por ancho por alto ( V = L * W * H ). Y necesitará conocer algunas conversiones. Por ejemplo, 1000 litros son 1 metro en cubos y 1000 mililitros son 1 litro.

Los resultados del aprendizaje

Después de esta lección, debería tener la capacidad de:

• Definir densidad
• Explica cómo calcular la densidad de un sólido o líquido.