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La densità è una proprietà fisica ampiamente usata della materia che è tecnicamente definita come massa divisa per volume. Un cuscino di piume è meno denso di un mattone della stessa dimensione perché il volume è lo stesso ma la massa del cuscino è molto inferiore a quella del mattone. Probabilmente hai già incontrato una delle importanti applicazioni pratiche della densità, forse anche senza saperlo.
Navi e sottomarini
Un'applicazione ben nota della densità è determinare se un oggetto galleggerà o meno sull'acqua. Se la densità degli oggetti è inferiore alla densità dell'acqua, galleggerà; se la sua densità è inferiore a quella dell'acqua, affonderà. Le navi possono galleggiare perché hanno serbatoi di zavorra che trattengono l'aria; questi serbatoi forniscono grandi volumi di poca massa, diminuendo così la densità della nave. Insieme alla forza di galleggiamento che l'acqua esercita sulla nave, questa densità ridotta consente alla nave di galleggiare. In effetti, i sottomarini si tuffano sotto la superficie dell'acqua svuotando i loro serbatoi di zavorra.
Fuoriuscite di petrolio
Come le navi, il petrolio galleggia perché è meno denso dell'acqua, ma a differenza delle navi, il petrolio non richiede ingegneria speciale. L'olio è naturalmente meno denso dell'acqua, motivo per cui anche il condimento per insalata di olio e aceto si separa, con l'olio che galleggia sull'aceto a base d'acqua. Sebbene le fuoriuscite di petrolio siano dannose per l'ambiente, la capacità di galleggiamento dell'olio aiuta la pulizia.
Sistemi idraulici
Il flusso di fluido attraverso un tubo è un'importante applicazione della densità nel mondo reale governata da una relazione nota come equazione di Bernoullis. L'equazione di Bernoullis è un uso speciale del concetto di conservazione dell'energia e il risultato è che la densità del fluido influenza la velocità, la pressione e persino la sua altezza dei fluidi. A parità di tutto il resto, un fluido di maggiore densità scorrerà attraverso un tubo con una pressione, una velocità o un'altezza inferiori, rispettivamente. Gli ingegneri si affidano all'equazione di Bernoullis quando progettano dighe e progetti idraulici su larga scala.
Distribuzione del peso dell'aeroplano
L'equazione di Bernoullis spiega anche la capacità di un aereo di volare, sebbene questo fenomeno si basi principalmente sulla pressione e la velocità, non sulla densità. Tuttavia, la densità gioca un ruolo aggiuntivo in volo. La distribuzione del peso a bordo dell'aeromobile cambia man mano che i motori consumano carburante, quindi la densità dell'aereo non è uniforme. Questa perdita di massa si traduce in un centro di massa mobile, e i piloti devono apportare modifiche durante il volo per tenere conto di questi cambiamenti.