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Cómo calcular la densidad - Problema de ejemplo resuelto

Cómo calcular la densidad - Problema de ejemplo resuelto

La densidad es la medida de la cantidad de masa por unidad de volumen. Para calcular la densidad, debe conocer la masa y el volumen del artículo. La masa suele ser la parte fácil, mientras que el volumen puede ser complicado. Los objetos de forma simple generalmente se dan en problemas de tarea, como usar un cubo, ladrillo o esfera.

La fórmula para la densidad es:

densidad = masa / volumen

Este problema de ejemplo muestra los pasos necesarios para calcular la densidad de un objeto y un líquido cuando se le da la masa y el volumen.

Conclusiones clave: cómo calcular la densidad

  • La densidad es la cantidad de materia contenida en un volumen. Un objeto denso pesa más que un objeto menos denso que es del mismo tamaño. Un objeto menos denso que el agua flotará sobre él; uno con mayor densidad se hundirá.
  • La ecuación de densidad es densidad igual a masa por unidad de volumen o D = M / V.
  • La clave para resolver la densidad es informar las unidades de masa y volumen adecuadas. Si se le pide que proporcione densidad en diferentes unidades de la masa y el volumen, deberá convertirlos.

Pregunta 1: ¿Cuál es la densidad de un cubo de azúcar que pesa 11.2 gramos y mide 2 cm de lado?

Paso 1: Encuentra la masa y el volumen del terrón de azúcar.

Masa = 11,2 gramos
Volumen = cubo con lados de 2 cm.

Volumen de un cubo = (longitud del lado)3
Volumen = (2 cm)3
Volumen = 8 cm3

Paso 2: conecta tus variables a la fórmula de densidad.

densidad = masa / volumen
densidad = 11,2 gramos / 8 cm3
densidad = 1.4 gramos / cm3

Respuesta 1: El cubo de azúcar tiene una densidad de 1,4 gramos / cm.3.

Pregunta 2: Una solución de agua y sal contiene 25 gramos de sal en 250 ml de agua. ¿Cuál es la densidad del agua salada? (Usar densidad de agua = 1 g / mL)

Paso 1: Encuentra la masa y el volumen del agua salada.

Esta vez, hay dos masas. La masa de la sal y la masa del agua son necesarias para encontrar la masa del agua salada. Se da la masa de la sal, pero solo se da el volumen de agua. También se nos ha dado la densidad del agua, por lo que podemos calcular la masa del agua.

densidadagua = masaagua/volumenagua

resolver para masaagua,

masaagua = densidadagua·volumenagua
masaagua = 1 g / ml · 250 ml
masaagua = 250 gramos

Ahora tenemos suficiente para encontrar la masa del agua salada.

masatotal = masasal + masaagua
masatotal = 25 g + 250 g
masatotal = 275 g

El volumen del agua salada es de 250 ml.

Paso 2: conecta tus valores a la fórmula de densidad.

densidad = masa / volumen
densidad = 275 g / 250 ml
densidad = 1.1 g / mL

Respuesta 2: El agua salada tiene una densidad de 1,1 gramos / ml.

Encontrar volumen por desplazamiento

Si le dan un objeto sólido regular, puede medir sus dimensiones y calcular su volumen. ¡Desafortunadamente, el volumen de pocos objetos en el mundo real se puede medir tan fácilmente! A veces necesitas calcular el volumen por desplazamiento.

¿Cómo se mide el desplazamiento? Digamos que tienes un soldado de juguete de metal. Puedes notar que es lo suficientemente pesado como para hundirse en el agua, pero no puedes usar una regla para medir sus dimensiones. Para medir el volumen del juguete, llena un cilindro graduado hasta la mitad con agua. Graba el volumen. Agrega el juguete. Asegúrese de desplazar las burbujas de aire que puedan adherirse a él. Registre la nueva medición de volumen. El volumen del soldado de juguete es el volumen final menos el volumen inicial. Puede medir la masa del juguete (seco) y luego calcular la densidad.

Consejos para cálculos de densidad

En algunos casos, se te dará la misa. De lo contrario, deberá obtenerlo usted mismo pesando el objeto. Al obtener masa, tenga en cuenta cuán precisa y precisa será la medición. Lo mismo vale para medir el volumen. Obviamente, obtendrá una medición más precisa con un cilindro graduado que con un vaso de precipitados, sin embargo, es posible que no necesite una medición tan cercana. Las cifras significativas reportadas en el cálculo de densidad son las de su medición menos precisa. Entonces, si su masa es de 22 kg, no es necesario informar una medición de volumen al microlitro más cercano.

Otro concepto importante a tener en cuenta es si su respuesta tiene sentido. Si un objeto parece pesado para su tamaño, debe tener un valor de alta densidad. ¿Qué tan alto? Tenga en cuenta que la densidad del agua es de aproximadamente 1 g / cm³. Los objetos menos densos que este flotan en el agua, mientras que los que son más densos se hunden en el agua. Si un objeto se hunde en el agua, ¡su valor de densidad será mejor que 1!

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