Importancia de la densidad
Escrito por Laurel Brown ; última actualización: February 01, 2018
La densidad es una importante característica física de la materia. Todos los objetos tienen una densidad que puede aumentar o disminuir como resultado de las acciones que recaen sobre el objeto. Los efectos de la densidad son importantes para el funcionamiento del universo y de nuestra vida cotidiana. Es fácil de encontrar la densidad de un objeto y comprobar su efecto.
Efectos de la flotabilidad
La densidad se define como el cociente entre la masa y el volumen de un objeto. Puedes expresar esto matemáticamente como la densidad (abreviada con el símbolo griego ro) es igual a la masa (m) dividida entre el volumen (V).
Tamaño
La densidad aumenta ya sea con el incremento de la masa o con la disminución del volumen. Por ejemplo, si tienes dos bolas de la misma masa y comprimes una de las bolas a un tamaño más pequeño, la pelota comprimida tendrá una densidad más alta que la otra. Del mismo modo, si tienes dos bolas de igual volumen, pero diferentes masas, la bola con la masa más alta tiene una mayor densidad. Es por esta razón que una bola de boliche tiene una densidad mayor que una pelota de voleibol, a pesar de que ambas son similares en volumen.
Características
Los objetos con mayor densidad son, invariablemente, más pesados que los objetos de baja densidad de apariencia similar. Este aumento de peso tiene algunas ventajas: no querrías jugar a los bolos con una pelota de voleibol de baja densidad. La densidad es más notable en el caso de la flotabilidad. Si quieres que algo flote, necesita tener una menor densidad que el líquido. Esta es la razón por la que una bala de cañón se hunde en el agua, pero un barco de metal flota. La densidad del barco es menor porque se llena de aire y de carga, mientras que la bala de cañón es de metal puro de alta densidad.
Consideraciones
Puedes cambiar la densidad de un objeto complejo (un objeto hecho de más de una sustancia) al aumentar la masa o disminuir el volumen. En la práctica, aumentas la masa mediante la adición al objeto. Llenar un recipiente con agua o añadir más gente a un barco, son ejemplos del aumento de la masa mientras se mantiene el volumen constante. Para bajar el volumen es necesario compactar el objeto. Aplastando una lata de refresco vacío o disminuyendo el espacio abierto de una bolsa disminuye el volumen y aumenta la densidad.
Efectos de la gravedad
La gravedad depende tanto de la masa como del volumen de un objeto, por lo que la densidad es importante. Un cuerpo de alta densidad, como una estrella de neutrones o un agujero negro, tiene una densidad mucho más alta que una estrella normal con un volumen alto. Una estrella de neutrones con un diámetro de sólo unos 20 kilómetros (12,4 millas), tiene 100.000.000.000 de veces la gravedad de la Tierra.
Efectos de flotabilidad
Cuando el agua se congela, las moléculas se cristalizan y el espacio entre cada molécula aumenta. Si la masa de agua no cambia, el efecto de esto es la disminución de la densidad del agua congelada. Es por esta razón que el hielo flota sobre el agua, como se ve en la superficie helada de los lagos y en los icebergs. Cuando el hielo se derrite, la densidad aumenta de nuevo. Este es un efecto importante para la estabilidad del techo: cuando el hielo y la nieve se acumulan en el tejado y se derriten, el aumento de la densidad del agua resultante puede ser suficiente para que el tejado se desmorone.
