com es calcula la densitat

Què és la densitat?

La densitat és una propietat física que indica quanta massa hi ha dins d’un determinat volum. Dit d’una manera simple: ens diu com de “compacta” és una substància. Un material amb molta massa en poc espai té una densitat alta; un material amb poca massa en molt espai té una densitat baixa.

Per això, dos objectes amb la mateixa mida poden pesar molt diferent. Per exemple, un cub de plom i un cub de fusta del mateix volum no tindran la mateixa massa, perquè el plom és molt més dens.

Fórmula per calcular la densitat

Aquesta és la resposta directa a la pregunta “com es calcula la densitat”: divideix la massa entre el volum.

Unitats més habituals

• SI (Sistema Internacional): kg/m³
• Laboratori i química: g/cm³ o g/mL

Recorda que 1 g/cm³ és equivalent a 1000 kg/m³. L’aigua pura a 4 °C té una densitat aproximada d’1 g/cm³.

Com es calcula la densitat pas a pas

1) Mesura la massa

Utilitza una balança. Si treballes al laboratori escolar, normalment sortirà en grams. En context industrial o científic també pot sortir en quilograms.

2) Mesura el volum

Depèn de l’objecte:

• Sòlid regular (cub, prisma, cilindre): calcula el volum amb fórmules geomètriques.
• Sòlid irregular (pedra, peça amb forma complexa): usa el mètode del desplaçament d’aigua.
• Líquid: mesura amb proveta o recipient graduat.

3) Aplica la fórmula

Divideix la massa pel volum i expressa el resultat amb les unitats corresponents.

Exemples pràctics

Exemple 1: objecte sòlid regular

Una peça té una massa de 540 g i un volum de 200 cm³.

ρ = 540 / 200 = 2,7 g/cm³

Aquesta densitat és molt propera a la de l’alumini.

Exemple 2: objecte irregular (mètode d’immersió)

Una pedra pesa 156 g. El nivell d’aigua puja de 80 mL a 140 mL quan la submergeixes.

• Volum desplaçat = 140 - 80 = 60 mL (equivalent a 60 cm³)
• Densitat = 156 / 60 = 2,6 g/cm³

Exemple 3: calcular la massa si coneixes densitat i volum

Si la densitat és 0,92 g/cm³ i el volum és 500 cm³:

m = ρ · V = 0,92 · 500 = 460 g

Errors comuns quan es calcula la densitat

• Barrejar unitats: per exemple, massa en grams i volum en m³ sense convertir.
• Arrodonir massa aviat: millor arrodonir al final del càlcul.
• No considerar la temperatura: en líquids i gasos pot alterar bastant la densitat.
• Confondre massa amb pes: la fórmula usa massa.

Per què la temperatura afecta la densitat?

Quan una substància s’escalfa, generalment s’expandeix: el volum augmenta mentre la massa es manté, i per tant la densitat baixa. Això és molt evident en gasos i també passa en la majoria de líquids. Aquest comportament és clau en meteorologia, enginyeria, oceanografia i processos industrials.

Aplicacions reals de la densitat

• Identificació de materials (metalls, plàstics, minerals).
• Control de qualitat en alimentació, química i farmacèutica.
• Disseny naval: flotabilitat de vaixells i submarins.
• Medicina: proves de laboratori i anàlisi de fluids.
• Construcció: selecció de materials segons pes i resistència.

Preguntes freqüents

La densitat i el pes específic són el mateix?

No exactament. Són conceptes relacionats, però el pes específic incorpora l’acceleració de la gravetat. La densitat només relaciona massa i volum.

Si un objecte és més gran, sempre és més dens?

No. La densitat no depèn de la mida, sinó de la relació entre massa i volum. Un objecte gran pot tenir densitat baixa i un de petit densitat alta.

Com sé si un objecte flotarà?

Compara la seva densitat amb la del líquid: si és menor, flotarà; si és major, s’enfonsarà.

Resum final

Si et preguntes com es calcula la densitat, la regla és clara: densitat = massa / volum. Mesura correctament, utilitza unitats coherents, evita errors de conversió i comprova el resultat amb sentit físic. Amb aquests passos i la calculadora d’aquesta pàgina, podràs resoldre la majoria d’exercicis de densitat de manera ràpida i fiable.