O que é densidade?
Digamos que temos três cubos idênticos. Cada lado do cubo tem um comprimento de 1,0 centímetro. Um cubo é feito de chumbo, o segundo cubo é feito de alumínio e o terceiro cubo é feito de madeira. Se eu perguntasse qual cubo seria o mais denso dos três cubos, você provavelmente diria aquele feito de chumbo. Simples o suficiente. Mas o que, exatamente, é densidade?
A densidade é definida como a razão entre massa e volume ou massa por unidade de volume. É uma medida de quanto material um objeto possui em uma unidade de volume (metro cúbico ou centímetro cúbico). Massa é uma medida de quanto material um objeto contém, e volume é a medida de quanto espaço um objeto ocupa no espaço tridimensional. Esta figura mostra um objeto denso versus um objeto menos denso:
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Como você pode ver na figura, o objeto denso (A) tem mais material do que o objeto menos denso (B). Ambos os objetos são mostrados para ocupar o mesmo espaço.
Calculando a densidade
Então, como encontramos a densidade de um objeto? Como você viu, você precisa de duas informações para calcular a densidade: massa (em gramas ou quilogramas) e volume (em centímetros cúbicos ou metros cúbicos). A fórmula para densidade é:
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Voltando aos três cubos no início da lição, vamos calcular as densidades dos três objetos. Digamos que temos 11,3 gramas de chumbo, 2,7 gramas de alumínio e 0,67 gramas de madeira (pinheiro). As densidades são calculadas como massa por unidade de volume (1 centímetro cúbico).
| Substância | Densidade (gramas / cm cúbicos) |
|---|---|
| Conduzir | 11,3 |
| Alumínio | 2,7 |
| Madeira | 0,67 |
Como indicamos anteriormente, o chumbo teve a maior densidade dos três objetos, com o mesmo volume. Também ressaltamos que não importa o volume de chumbo, alumínio ou madeira que você tenha, as densidades de todos os três objetos serão sempre as mesmas. As densidades das substâncias não mudam. Depois de saber a densidade do chumbo, essa densidade nunca mudará. Então, digamos que você tenha um objeto feito de uma substância desconhecida. Você mede a massa do objeto e o volume do objeto e obtém 11,3 gramas por centímetro cúbico. Então essa substância desconhecida é o chumbo!
Resumo da lição
Densidade fornece informações sobre a quantidade de coisas em um objeto dividido pela quantidade de espaço que o objeto ocupa. Então, você pode medir a massa de um objeto (em gramas ou quilogramas), medir quanto espaço o objeto ocupa no espaço tridimensional (em centímetros cúbicos ou metros cúbicos) e, em seguida, dividir a massa pelo volume para obter a densidade de o objeto. A fórmula diz:
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Depois de saber a densidade de uma substância (como chumbo, alumínio ou madeira de pinho), essa densidade não mudará, mesmo se você escolher um volume maior ou menor do que o volume usado para fazer o cálculo inicial. As densidades das substâncias são constantes.