E-school  di  Arrigo Amadori

Tutorial di fisica

Densità, peso specifico


La grandezza fisica densità di una sostanza è definita come la massa di quella sostanza contenuta 
nell'unità di volume. L'unità di misura della densità nel sistema internazionale (S.I.) è quindi  
.

Per esempio, la densità dell'acqua è  1000 kg/m³  in quanto la massa di acqua contenuta in un
decimetro cubo (un litro) è (con ottima approssimazione) un chilogrammo ed in un metro cubo ci
stanno 10³ = 1000 dm³ (quindi  1000 kg  di acqua).

La densità del ferro, per esempio, è  7800 kg/m³ .

Se abbiamo a disposizione un volume di materia diverso dal metro cubo, per calcolare la densità di 
quella materia si deve rapportare la massa al metro cubo. Matematicamente, quindi, la densità è 
definita come massa fratto volume, cioè :

        .

Naturalmente, se si cambia unità di misura, il numero che esprime la densità varia. Per esempio, per 
l'acqua abbiamo :

       

(dove    sta per litro). In passato, prima dell'entrata in vigore del sistema internazionale, si usavano
le unità di misura di densità appena indicate. Per questo motivo, molte persone hanno in mente che la
densità dell'acqua è  1  ( e non  1000  come nel sistema internazionale) . 

Analogamente si definisce la grandezza peso specifico di una certa sostanza come il peso della 
medesima sostanza contenuta nell'unità di volume. Avremo quindi che il peso specifico si definisce 
come :

       

e si misura, essendo il peso la forza con cui la Terra attira a sé le masse, in  N/m³  (newton su metro 
cubo).

Siccome la forza peso è data dalla nota formula :

        ,

dove  g  è l'accelerazione di gravità (circa  9,8  m/s² ), avremo :

        .

Per l'acqua abbiamo :

        .

Anche in questo caso dobbiamo ricordare che in passato si usavano differenti unità di misura del peso 
specifico. Per l'acqua si poneva :

       

dove    indica il chilogrammo peso, ovvero il peso di una massa di un chilogrammo e    indica 
il decimetro cubo (litro). Prima dell'avvento del sistema internazionale si diceva allora che il peso 
specifico dell'acqua era  1 .

Confrontando la definizione di densità :

       

con quella di peso specifico :

        ,

possiamo scrivere :

         

quindi il peso specifico è il prodotto della densità per l'accelerazione di gravità ( 9,8 m/s² ) :

        .

Fine. 

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