La densità di un corpo

Cosa è la densità di un corpo?

Una delle proprietà fisiche dei materiali più interessanti è la densità, che è una quantità scalare che dipende da due proprietà: la massa e il volume. La parte interessante è che non si può ragionare su tale proprietà, senza tenere in considerazione che in realtà dipende da altre proprietà fisiche, che possono variare indipendentemente l’una dall’altra, perché più massa non necessariamente significa più volume.

Intuitivamente possiamo osservare che per ottenere 1kg di polistirolo c’è bisogno di un corpo di grandi dimensioni mentre per ottenere 1kg di ferro è sufficiente un corpo di dimensioni contenute. Risulta quindi evidente che “volume grande” non significa necessariamente anche “corpo di grossa massa” perché dipende dalle proprietà del materiale di cui è fatto il corpo. Il polistirolo è, a parità di volume, più leggero del ferro. Perciò all’inverso: \(1m^3\) di ferro sarà molto più pesante di \(1m^3\) di polistirolo.

La proprietà di densità è una proprietà del materiale di cui è composto il corpo ed è data dalla sua massa e dal suo volume. Si definisce la densità \(d\) attraverso la seguente formula:

In cui:

\(m\) è la massa del corpo;

\(V\) è il volume del corpo;

Possiamo quindi

capire come la densità sia direttamente proporzionale alla massa del corpo ma inversamente proporzionale al volume del corpo stesso. Questo significa che, a parità di volume, la densità del materiale è tanto più alta quanto più grande è la massa del corpo mentre, a parità di massa, la densità del materiale è tanto più alta quanto più è piccolo il corpo.

Quindi se volessimo un corpo molto denso dovremmo avere massa grande in volume piccolo mentre se volessimo un corpo poco denso dobbiamo avere massa piccola in volume grande. L’unità di misura, secondo il sistema internazionale, è:

\(\frac{kg}{m^3}\)

Possono ricavarsi altre definizioni possibili partendo da questa. Per esempio, volendo convertire i \(m^3\) in litri basta tenere in considerazione che \(1L=1dm^3\) e così per tutte le altre conversioni possibili.

Quindi in sostanza:

• La densità è una proprietà del materiale che costituisce il corpo;
• Può essere stimata conoscendo massa e volume del corpo;
• Volume grande non significa necessariamente massa grande;
• La densità è inversamente proporzionale al volume;
• La densità è direttamente proporzionale alla massa.