SecundariaLa materia y su medida8 minLección 2 de 15

Masa, volumen, densidad

Tres magnitudes unidas por una fórmula sencilla. Cómo medir cada una y por qué la densidad es una propiedad característica.

¿Qué es la masa?

La masa es la cantidad de materia de un objeto. Se mide con una balanza y se expresa en kilogramos (kg) o gramos (g). La masa no cambia según el lugar: una manzana de 200 g de masa en la Tierra tiene la misma masa en la Luna.

No confundas la masa con el peso, que es una fuerza debida a la gravedad y varía según el planeta.

Balanza que mide una manzana y un libro
Balanza que mide una manzana y un libro

¿Qué es el volumen?

El volumen es el espacio que ocupa un objeto o un líquido. Se expresa en litros (L), mililitros (mL) o centímetros cúbicos (cm³). Ten en cuenta que 1 mL = 1 cm³.

Para medir el volumen de un líquido, usa una probeta graduada. Para un sólido irregular (como un guijarro), usa el método del desplazamiento de agua: sumerge el objeto en agua y mide cuánto sube el nivel del agua.

Probeta graduada que muestra cómo leer el menisco
Probeta graduada que muestra cómo leer el menisco

La densidad: una propiedad característica

La densidad (se escribe ρ, la letra griega «ro») relaciona la masa y el volumen de una sustancia:

ρ = m / V

donde m es la masa (en g) y V es el volumen (en cm³ o mL). Las unidades habituales son g/cm³ o g/mL.

SustanciaDensidad (g/cm³)
Agua1.00
Aceite vegetal0.92
Hierro (Fe)7.87
Hielo0.92
Oro (Au)19.3

La densidad es una propiedad característica: identifica una sustancia sea cual sea la cantidad. Dos trozos de hierro puro tendrán siempre ρ ≈ 7.87 g/cm³, ya sea un clavo o una barra de 10 kg.

¿Por qué los objetos flotan o se hunden?

Un objeto flota en un líquido si su densidad es menor que la del líquido. Por eso el hielo flota sobre el agua (ρ_hielo = 0.92 g/cm³ < ρ_agua = 1.00 g/cm³) y por eso el aceite se queda encima del agua.

Por el contrario, un clavo de hierro se hunde porque ρ_hierro = 7.87 g/cm³ > ρ_agua.

Tres fórmulas a partir de una

A partir de ρ = m / V podemos deducir: - m = ρ × V (hallar la masa a partir del volumen y la densidad) - V = m / ρ (hallar el volumen a partir de la masa y la densidad)

Ejemplo: ¿cuál es el volumen de 500 g de hierro? V = 500 / 7.87 ≈ 63.5 cm³

Triángulo de la fórmula masa-volumen-densidad
Triángulo de la fórmula masa-volumen-densidad

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