Innehåll
Densitet är en allmänt använd fysisk egenskap hos materia som är tekniskt definierad som massa dividerad med volym. En fjäderkudde är mindre tät än en tegel av samma storlek eftersom volymen är densamma men kudden är mycket mindre än den för tegel. Du har antagligen redan stött på en av de viktiga praktiska tillämpningarna av densitet, kanske till och med utan att veta.
Fartyg och ubåtar
En välkänd tillämpning av densitet är att bestämma om ett föremål kommer att flyta på vatten eller inte. Om objekttätheten är mindre än vattentätheten flyter den; om densiteten är mindre än för vatten, sjunker den. Fartyg kan flyta eftersom de har ballasttankar som håller luft; dessa tankar ger stora volymer med liten massa, vilket minskar fartygets densitet. Tillsammans med den kraftiga kraften som vattnet utövar på fartyget möjliggör denna reducerade densitet att fartyget flyter. I själva verket dyker ubåtar under vattenytan genom att tömma sina ballastbehållare.
Oljeutsläpp
Liksom fartyg flyter olja eftersom det är mindre tätt än vatten, men till skillnad från fartyg kräver olja ingen speciell teknik. Olja är naturligtvis mindre tät än vatten, varför till och med olja och vinäger salladdressing separeras, med oljan flytande på den vattenbaserade vinäger. Även om oljeutsläpp är skadliga för miljön, hjälper oljans förmåga att flyta till rengöring.
VVS-system
Vätskeflöde genom ett rör är en viktig verklig tillämpning av densitet som styrs av en relation som kallas Bernoullis-ekvationen. Bernoullis-ekvationen är en speciell användning av begreppet bevarande av energi, och resultatet är att vätskans densitet påverkar vätskans hastighet, tryck och till och med dess höjd. Allt annat som lika, kommer en fluid med större densitet att rinna genom ett rör med lägre tryck, hastighet respektive höjd. Ingenjörer litar på Bernoullis-ekvationen när de planerar dammar och stora VVS-projekt.
Flygdyngdfördelning
Bernoullis-ekvationen står också för flygplanets förmåga att flyga, även om detta fenomen främst beror på tryck och hastighet, inte densitet. Emellertid spelar täthet en extra roll i flygningen. Viktfördelningen ombord på flygplanet ändras när motorerna förbrukar bränsle, så att flygplanets densitet inte är enhetlig. Denna massförlust resulterar i ett skiftande masscentrum, och piloter måste göra justeringar under flygningen för att redovisa dessa förändringar.