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La densité, le poids d'un objet divisé par son volume, est une propriété de toutes les matières, y compris les solides, les liquides et les gaz. La valeur de la densité d’un objet dépend de sa composition et de sa température; Par exemple, les poids en plomb sont plus denses que les plumes et l'air froid est plus dense que l'air chaud. Parce que les scientifiques l'utilisent si souvent, la densité possède son propre symbole mathématique, la lettre grecque rho, qui ressemble à un p minuscule.
Propriété intrinsèque
La densité est une propriété intrinsèque de chaque substance, ce qui signifie que la densité de tous les objets en fer est la même, quelle que soit leur taille ou leur forme. Cela permet d'identifier un matériau inconnu en déterminant sa densité, puis en le comparant à une liste de substances connues et à leurs densités.
Eureka Moment
Le philosophe grec Archimède s’est vu confier la tâche difficile de déterminer si l’orfèvre du roi Hiéro volait de l’or et le remplacerait par un métal meilleur marché dans un objet de valeur. Archimède s'est rendu compte, tout en prenant un bain, qu'il pouvait déterminer le volume de l'objet suspecté en fonction de la quantité d'eau qu'il déplaçait. Ensuite, en divisant le poids par le volume, puis en comparant la densité obtenue à celle de l'or, il pourrait déterminer si l'objet était de l'or ou un substitut moins cher. Selon la légende, cette pensée a tellement ravi Archimède qu'il a traversé la ville en criant «Eureka!», Un mot grec qui signifie «je l'ai trouvé».
Changements de densité
Changer la pression ou la température d'un objet changera généralement sa densité. Lorsque la température diminue, le mouvement des molécules d'une substance ralentit. à mesure qu’ils ralentissent, ils nécessitent moins d’espace, ce qui entraîne une augmentation de la densité. Inversement, une augmentation de la température entraîne généralement une diminution de la densité. Il existe des exceptions à la règle de température: l'eau, par exemple, se dilate légèrement quand il gèle, la glace est donc moins dense que l'eau liquide. La glace flotte sur l'eau car la densité de la glace est plus faible.
Flotter et couler
La densité relative détermine si un objet flotte dans un liquide; Par exemple, une branche d'arbre flotte sur une rivière si le bois est moins dense que l'eau. Par contre, un boulet de fer en acier s'enfonce dans l'eau car sa densité est supérieure à celle de l'eau. N'oubliez pas que la densité totale d'un objet joue un rôle important dans la flottaison et le naufrage. Un navire de fer, par exemple, flotte dans un océan car, bien que le fer soit plus dense que l’eau, la plus grande partie de l’intérieur du navire est remplie d’air, ce qui réduit la densité globale du navire. Si le navire était un bloc de fer solide, il coulerait comme une pierre.
Une fonction
Les mesures de densité sont utilisées lorsque le poids et la répartition du poids sont importants. Cela peut inclure la construction de navires, de bâtiments, d’avions et d’autres modes de transport. Les mesures de densité sont également utiles pour déterminer la force requise pour déplacer un liquide dans une tuyauterie ou un tube.