¿Qué es la densidad?
La densidad indica cuánta masa cabe en una unidad de volumen. La fórmula es ρ = m ÷ V, donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen.
Por ejemplo, si 2 L de aluminio tienen una masa de 5.4 kg, su densidad es 5.4 ÷ 2 = 2.7 kg/L. Las unidades se relacionan así: 1 kg/L = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
La densidad es una propiedad de cada sustancia. Un trozo pequeño y uno grande de la misma sustancia tienen la misma densidad, así que la densidad sirve para identificar una sustancia.
| Material | Densidad, kg/L | En el agua |
|---|---|---|
| Madera | 0.5 | flota |
| Hielo | 0.92 | flota |
| Plástico | 1.3 | se hunde |
| Vidrio | 2.5 | se hunde |
| Aluminio | 2.7 | se hunde |
| Hierro | 7.87 | se hunde |
| Cobre | 8.96 | se hunde |
| Oro | 19.3 | se hunde |
La tabla muestra los valores que usa el simulador. En la realidad, la densidad de la madera y del plástico depende del tipo.
¿Por qué los objetos flotan o se hunden?
Lo que decide si un objeto flota o se hunde es la densidad, no la masa. Un objeto menos denso que el agua flota, y uno más denso que el agua se hunde. Cuanto más denso es un objeto que flota, mayor parte de él queda bajo el agua: el 50 % de la madera y el 92 % del hielo.
Crea tu propio bloque y comprueba su densidad
Elige un material, cambia el volumen y la masa, y mira si el bloque flota o se hunde. Este simulador está incluido en el acceso completo. La descarga es gratis, y 2 unidades y 5 simuladores están abiertos sin cuenta.
¿Cómo se usa el simulador?
- Elige un material en la fila inferior. Desliza la fila hacia un lado para encontrar Cobre y Oro. Al cambiar de material, el volumen vuelve a 5 L.
- Mueve el control Volumen entre 1 y 10 L. El bloque se hace más grande o más pequeño. La Masa se calcula automáticamente.
- En el panel superior izquierdo, lee la densidad en kg/L y su posición en una escala de 0 a 10. El oro tiene una densidad de 19.3, así que el marcador se detiene al final de la escala.
- Si eliges el material Personalizado, fijas tú la masa entre 0.5 y 10 kg. El simulador calcula la densidad.
- La etiqueta de la esquina superior derecha muestra ⬆ Flota o ⬇ Se hunde.
Retos para probar en el simulador
- Elige Madera y cambia el volumen de 5 L a 10 L. Respuesta: La masa pasa de 2.5 kg a 5 kg, y la densidad sigue en 0.50 kg/L.
- Pon el bloque Personalizado en 10 L y 9 kg, y luego en 1 L y 2 kg. Respuesta: El bloque de 9 kg tiene una densidad de 0.90, así que flota. El de 2 kg tiene una densidad de 2.00, así que se hunde. El bloque pesado flota, y el ligero se hunde.
- Pon el volumen del bloque Personalizado en 5 L y aumenta la masa. Respuesta: En cuanto la masa supera los 5 kg y la densidad supera 1.0, el bloque se hunde.
- Compara Madera y Hielo. Respuesta: Los dos flotan. La mitad de la madera queda bajo el agua, y casi todo el hielo queda bajo el agua.
¿Por qué flota el hielo y por qué no se hunde un barco de hierro?
- El hielo flota en el agua. Cuando el agua se congela, su volumen aumenta y su densidad disminuye. Por eso un lago se congela desde arriba, y bajo el hielo queda agua líquida.
- Un barco de hierro no se hunde. El hierro es más denso que el agua, pero un barco tiene mucho aire en su interior. Si divides la masa total del barco entre su volumen total, obtienes una densidad menor que la del agua.
