Massa versus dichtheid
Massa en dichtheid zijn fysieke eigenschappen van elke stof en zijn niet alleen van groot belang voor de stof, maar ook voor het gebruik en de toepassing ervan door mensen. Hoewel het gemakkelijk is om fysieke eigenschappen zoals lengte, breedte en hoogte gemakkelijker te zien dan massa en dichtheid, zijn deze eigenschappen eigenlijk belangrijker voor stoffen. Massa weerspiegelt de hoeveelheid stof of materiaal waaruit een object bestaat, terwijl dichtheid de ruimte weerspiegelt die deze stof nodig heeft of vult. Hoewel het verschil tussen massa en dichtheid er vrij eenvoudig en onschuldig uitziet, zijn er subtiele verschillen die ook in dit artikel worden behandeld.
We weten allemaal dat een stuk steen een hogere dichtheid heeft dan een bal papier van dezelfde grootte. Dit komt door de relatieve zwaarte van objecten met een constant volume. Hoewel zowel de papieren bal als het stuk steen hetzelfde volume hebben, is steen zwaarder dan papier. Dichtheid verwijst ook naar hoe dicht de moleculen van de stof op elkaar zitten. Dit betekent uiteraard dat een kopje van schuim minder dicht is dan een kopje van keramiek. In de eenvoudigste definitie is de dichtheid van een materiaal de massa per volume-eenheid.
Je moet je bewust zijn van de praktijk om de dichtheid van stoffen te vergelijken met de dichtheid van water. Dit komt omdat de dichtheid van water als één is genomen, en dus zal een object met een hogere dichtheid in water zinken, terwijl een object met een dichtheid kleiner dan water erop zal drijven. Godzijdank heeft olie een lagere dichtheid dan water, anders zouden olielozingen van tankers in de oceanen zijn gezonken en alle waterdieren doden. Gemorste olie blijft drijven op water, dat op verschillende manieren kan worden opgevangen.
Het concept van verschil tussen massa en dichtheid is van grote hulp bij het beschrijven hoe een schip met een enorme massa op het water drijft. Hoe groot of zwaar een schip ook is, het zal niet zinken zolang de dichtheid kleiner is dan 1,0 g/cc. Hoewel een schip veel staal in zijn constructie kan hebben, waardoor het zwaar is, heeft het een groter volume, waardoor de dichtheid tot minder dan 1 g/cc blijft, waardoor het gedwongen wordt op het water te drijven.
Waarom denk je dat magma zijn weg vindt naar de monding van de vulkanen? Alleen omdat dit mengsel van gesmolten gesteente lichter is dan de omringende rotsen, komt magma naar boven en verspreidt het zich uit de vulkaan in de vorm van lava. Een zeer interessante toepassing van massa en dichtheid is te zien in oceaanwater, waar water aan de oppervlakte warmer is dan water aan de onderkant. Dit komt omdat warm water lichter is dan koud water en dus naar de oppervlakte stijgt.
Misschien is het beste voorbeeld van het verschil tussen massa en dichtheid een heteluchtballon. Wanneer lucht wordt verwarmd, wordt deze minder dicht en begint de ballon op de koelere, dichtere lucht te drijven zodra de dichtheid kleiner wordt dan die van de atmosfeer.
In het kort:
Verschil tussen massa en dichtheid
• Het is niet nodig om verward te blijven door de termen massa en dichtheid, en zwaarder of lichter geeft alleen de massa of het gewicht van het object weer
• Het concept van dichtheid vertelt ons hoeveel materiaal er in de eenheidsruimte is verpakt, waardoor een stof dichter wordt.
• Stoffen met een grotere dichtheid dan water zinken in water, terwijl stoffen met een lagere dichtheid dan water op water drijven.
• De dichtheid van een groot schip, hoewel er veel staal nodig is om het minder dan 1 g/cc te laten blijven, waardoor het op het water blijft drijven.
