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Você já olhou para algo grande e não-vivo, como um tanque de guerra ou um pequeno avião comercial, e se perguntou quanto pesa? Se sim, como sua mente tentou adivinhar?
Você pensou em termos como "pesado", "grosso", "leve" e "vazio"? Você realmente tentou calcular o que "grande" significava em termos matemáticos?
Você provavelmente adivinharia que um tanque e um avião que pareciam ter aproximadamente o mesmo tamanho seriam bastante diferentes em massa (e são), mas por quê?
Se algo disso parece familiar, é porque você estava ciente disso ou não, seu cérebro estava tentando encontrar o ponto de interseção das quantidades físicas de volume ("tamanho") e massa vezes o aceleração do gravidade (peso).
Esse ponto de interseção ao longo da jornada do volume ao peso é densidade, que é uma medida direta da quantidade de "material" por unidade de espaço tridimensional ou massa dividida por volume.
O que é densidade?
Densidade é uma propriedade inerente (interna) de uma substância que depende de quanto ocupa uma determinada quantidade de espaço, às vezes com dependência da temperatura, porque algumas substâncias, incluindo a água, podem expandir e contrair calor e frio em graus variados .
A densidade é expressa em unidades de massa dividida por volume, o padrão internacional (SI) unidades sendo quilogramas por metro cúbico ("cubado"), ou kg / m3. No laboratório, unidades como gramas por centímetro cúbico ou g / cm3, são mais comuns.
Quando você acha que um objeto é pesado, geralmente é responsável pelo seu tamanho. Um saco de bolas de algodão do tamanho de uma arena esportiva seria "pesado". Quando você pensa em um tipo de substância como "pesado", o que você realmente entende é a densidade. Esta quantidade é normalmente especificada por ρ, a letra grega minúscula rho.
Massa, peso e gravidade
Enquanto a massa não pesa, objetos mais maciços têm pesos proporcionalmente mais altos devido a Lei da gravidade de Newton, F = mg com g sendo o aceleração devido à gravidade. g tem um valor de 9,8 m / s2 na terra, o que significa que ele fornece uma força de 9,8 m / s2 × 15 kg = 147 Newtons (N) em uma rocha de 15 kg (33 libras).
Essa mesma relação implica que, para um determinado objeto (ou seja, um com massa constante), a força que ele experimenta devido à gravidade é diretamente proporcional ao valor de g, que por sua vez depende da massa do objeto responsável pelo campo gravitacional. Na lua, onde g = 1,625 m / s2, uma massa de 15 kg ainda tem um massa de 15 kg, mas a sua peso é reduzido por um fator de cerca de seis: 1.625 m / s2 × 15 kg = 24,4 N.
Fórmula de massa para volume
Se você for solicitado a converter kg em volume em m3 para uma determinada substância, você obterá um número 1.000 vezes maior do que obteria se escolhesse converter g para volume em cm3 (ou mL).
Por exemplo, 1 metro cúbico de água, cuja densidade é exatamente 1 kg / L por definição, tem uma massa de 1.000 kg (pouco mais de 2.200 libras) e um volume igual a 1.000 L. Um g de água, por outro lado, ocupa apenas um cm3 (ou mL), então outra maneira de expressar isso é 1 g / mL.
Converter kg em litros
Para converter kg em litros, como quilogramas e litros são unidades SI, você só precisa dividir a massa pela densidade. Desde a ρ = m/V, m = ρVe V = m/ρ. Ao converter de gramas para volume, a mesma regra se aplica desde que as unidades de volume sejam cm3 (mL).