Che metallo è?
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m = 540 g, V = 200 cm³Prima converti in unità SI: 540 g = 0,54 kg e 200 cm³ = 0,0002 m³. Poi ρ = 0,54 / 0,0002 = 2700 kg/m³, cioè 2,7 g/cm³. Corrisponde all'alluminio nella tabella.
Calcolatrice densità
Densità, massa o volume a partire dalle altre due, in kg/m³, g/cm³ o lb/ft³.
Ultimo aggiornamento
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La formula della densità, e cosa dice
La densità dice quanta massa è contenuta in ogni unità di volume. La formula è ρ = m/V (in molti libri italiani d = m/V): la massa m divisa per il volume V, con ρ (la lettera greca rho) per la densità. Con la massa in chilogrammi e il volume in metri cubi il risultato è in kg/m³; con grammi e centimetri cubi è in g/cm³. Un blocco di 540 g che occupa 200 cm³ ha una densità di 540 / 200 = 2,7 g/cm³.
La densità appartiene al materiale, non all'oggetto. Un anello d'oro e un lingotto d'oro hanno la stessa densità, 19,3 g/cm³, anche se il lingotto è molto più pesante. Per questo permette di prevedere il galleggiamento: un oggetto affonda nell'acqua se è più denso dell'acqua, 1000 kg/m³, e galleggia se è meno denso. Il ghiaccio, a circa 917 kg/m³, galleggia con circa nove decimi sotto la superficie.
La calcolatrice risolve la formula per quella tra ρ, m e V che lasci vuota. Dai massa e volume per avere la densità, densità e volume per avere la massa, o densità e massa per avere il volume. Masse in g, mg, t, lb o oz, volumi in L, mL, cm³, ft³, in³ o galloni USA e densità in g/cm³, g/mL, kg/L o lb/ft³ vengono prima convertiti in unità SI, e il risultato è mostrato anche nelle altre unità.
Cosa notare
- ρ = m/V. Con le formule inverse dà la massa, m = ρV, e il volume, V = m/ρ.
- 1 g/cm³ = 1 g/mL = 1 kg/L = 1000 kg/m³. L'acqua vale 1 nelle prime tre unità e 1000 nell'ultima.
- La densità non dipende da quanto materiale hai. Taglia un blocco a metà e sia la massa sia il volume si dimezzano, quindi il loro rapporto resta lo stesso.
- Un oggetto galleggia in un liquido più denso di lui e affonda in uno meno denso. Le navi d'acciaio galleggiano perché lo scafo contiene aria, quindi la nave nel suo insieme è meno densa dell'acqua.
- La densità cambia un po' con la temperatura, e molto per i gas. L'acqua è più densa a 4 °C; l'aria a temperatura ambiente e al livello del mare ha circa 1,2 kg/m³.
Come calcolare la densità
Misura la massa
Pesa l'oggetto su una bilancia. I grammi vanno bene se vuoi il risultato in g/cm³; per i kg/m³ usa i chilogrammi, oppure lascia che converta la calcolatrice.
Trova il volume
Per un parallelepipedo, moltiplica lunghezza per larghezza per altezza: un blocco di 5 cm per 4 cm per 3 cm è 60 cm³. Per una forma irregolare, immergila nell'acqua e misura di quanto sale il livello: 1 mL di aumento è 1 cm³.
Dividi la massa per il volume
ρ = m / V. Un blocco di 162 g e 60 cm³ ha una densità di 162 / 60 = 2,7 g/cm³.
Controlla le unità
Grammi diviso cm³ dà g/cm³; chilogrammi diviso m³ dà kg/m³. Moltiplica i g/cm³ per 1000 per avere i kg/m³: 2,7 g/cm³ sono 2700 kg/m³.
Densità dei materiali più comuni
Valori tipici da libro di testo a temperatura ambiente, arrotondati. Tutto ciò che supera i 1000 kg/m³ dell'acqua affonda in acqua dolce; tutto ciò che sta sotto galleggia.
| Materiale | kg/m³ | g/cm³ | lb/ft³ |
|---|---|---|---|
| Aria (20 °C, livello del mare) | 1,2 | 0,0012 | 0,075 |
| Sughero | 240 | 0,24 | 15,0 |
| Benzina | 750 | 0,75 | 46,8 |
| Ghiaccio | 917 | 0,917 | 57,2 |
| Acqua (4 °C) | 1000 | 1,000 | 62,4 |
| Acqua di mare | 1025 | 1,025 | 64,0 |
| Vetro | 2500 | 2,5 | 156 |
| Alluminio | 2700 | 2,70 | 169 |
| Ferro | 7870 | 7,87 | 491 |
| Rame | 8960 | 8,96 | 559 |
| Argento | 10 490 | 10,49 | 655 |
| Piombo | 11 340 | 11,34 | 708 |
| Mercurio (20 °C) | 13 546 | 13,55 | 846 |
| Oro | 19 300 | 19,3 | 1205 |
Esempi svolti
La massa di un centimetro cubo d'oro
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ρ = 19,3 g/cm³, V = 1 cm³Ricava la formula inversa per m: m = ρ · V. In unità SI è 19 300 kg/m³ · 0,000001 m³ = 0,0193 kg, cioè 19,3 g. Un cubo d'oro di 1 cm di lato pesa quasi 20 g.
Il volume di 2 kg d'acqua
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ρ = 1000 kg/m³, m = 2 kgRicava la formula inversa per V: V = m / ρ = 2 / 1000 = 0,002 m³. La calcolatrice lo mostra anche come 2 L e 2000 mL: due litri d'acqua hanno una massa di 2 kg.
Quanto è grande un chilogrammo d'oro?
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ρ = 19,3 g/cm³, m = 1 kgV = m / ρ = 1 / 19 300 = 0,0000518 m³, cioè 51,8 cm³: meno di un mazzo di carte. Imposta l'unità del volume su cm³ prima di risolvere e il risultato esce in cm³.
L'aria di una stanza
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ρ = 1,2 kg/m³, V = 50 m³Una stanza di 5 m per 4 m per 2,5 m contiene 50 m³ d'aria. m = ρ · V = 1,2 · 50 = 60 kg, circa la massa di un adulto. L'aria è leggera per metro cubo, ma una stanza ne contiene molta.
Errori comuni
- Mescolare le unità. Grammi divisi per metri cubi, o chilogrammi per centimetri cubi, danno un numero che non è né in g/cm³ né in kg/m³. Usa unità coerenti, oppure lascia che converta la calcolatrice.
- Pensare che 1 g/cm³ sia 1 kg/m³. Sono 1000 kg/m³: un chilogrammo sono 1000 g, ma un metro cubo sono 1 000 000 cm³.
- Dividere al contrario. La densità è massa diviso volume, m/V. V/m dà il volume per unità di massa, l'inverso.
- Sbagliare le unità di volume. 1 m³ sono 1000 L, e 1 L sono 1000 cm³. Una bottiglia da 2 L è 0,002 m³, non 2 m³.
- Misurare le lunghezze in unità diverse prima di moltiplicarle per il volume. Metti prima tutte e tre in centimetri, o tutte in metri.
- Confondere pesante con denso. Un grosso tronco pesa più di un piccolo chiodo di ferro, ma il legno è meno denso dell'acqua e galleggia, mentre il ferro affonda.
Domande frequenti sulla densità
Qual è la formula della densità?
ρ = m/V: la densità è uguale alla massa divisa per il volume. Con la massa in chilogrammi e il volume in metri cubi, la densità è in kg/m³; con grammi e cm³ è in g/cm³.
Come si calcola la densità?
Misura la massa, trova il volume, poi dividi la massa per il volume. Un blocco di 162 g che misura 5 cm per 4 cm per 3 cm ha un volume di 60 cm³, quindi la sua densità è 162 / 60 = 2,7 g/cm³.
Come si trova la massa da densità e volume?
Moltiplicale: m = ρV. Un pezzo d'oro di 1 cm³, con una densità di 19,3 g/cm³, ha una massa di 19,3 g. Controlla che il volume sia nella stessa unità usata dalla densità.
Come si trova il volume da densità e massa?
Dividi la massa per la densità: V = m/ρ. 2 kg d'acqua a 1000 kg/m³ occupano 2 / 1000 = 0,002 m³, cioè 2 litri.
Come si convertono i g/cm³ in kg/m³?
Moltiplica per 1000. 2,7 g/cm³ sono 2700 kg/m³, e 1 g/cm³ (l'acqua) sono 1000 kg/m³. Per tornare indietro, dividi per 1000. g/mL e kg/L hanno lo stesso valore dei g/cm³.
Qual è la densità dell'acqua?
Circa 1000 kg/m³, cioè 1 g/cm³ o 1 g/mL. È massima a 4 °C e un po' minore a temperatura ambiente, circa 998 kg/m³. L'acqua di mare è più densa, circa 1025 kg/m³, per via del sale disciolto.
Perché alcune cose galleggiano e altre affondano?
Un oggetto galleggia se la sua densità è minore di quella del liquido e affonda se è maggiore. Il sughero a 240 kg/m³ galleggia sull'acqua a 1000 kg/m³; il ferro a 7870 kg/m³ affonda. Il ghiaccio a 917 kg/m³ galleggia con circa il 92% sotto l'acqua dolce.
Come si trova il volume di un oggetto irregolare?
Usa lo spostamento d'acqua. Immergi l'oggetto in un cilindro graduato pieno d'acqua e leggi di quanto sale il livello: un aumento di 15 mL vuol dire che il volume dell'oggetto è 15 cm³. Poi scrivi la massa e quel volume nella calcolatrice.
