Sadržaj
Gustoća je široko korišteno fizičko svojstvo materije koja je tehnički definirana kao masa podijeljena s volumenom. Jastuk od perja manje je gust od opeke iste veličine jer je volumen isti, ali masa jastuka je mnogo manja od mase opeke. Vjerojatno ste već naišli na jednu od važnih praktičnih primjena gustoće, možda čak i bez znanja.
Brodovi i podmornice
Jedna poznata primjena gustoće je određivanje hoće li neki objekt plutati na vodi ili ne. Ako je gustoća objekata manja od gustoće vode, ona će plutati; ako je njegova gustoća manja od gustoće vode, potonut će. Brodovi mogu plutati jer imaju balastne spremnike koji drže zrak; ti spremnici daju velike količine male mase, smanjujući na taj način gustoću broda. Zajedno s plutajućom silom koju voda djeluje na brod, ova smanjena gustoća omogućuje brodu da pluta. U stvari, podmornice rone ispod površine vode ispraznjujući svoje balastne spremnike.
Izlijevanja nafte
Poput brodova, nafta pluta jer je manje gusta od vode, ali za razliku od brodova, nafta ne zahtijeva posebno inženjerstvo. Ulje je prirodno manje gusto od vode, zbog čega se čak i preljev za salate od ulja i octa razdvaja, s tim što ulje pliva na octa na bazi vode. Iako izlijevanje nafte štetno djeluje na okoliš, sposobnost ulja da pluta pomaže čišćenju.
Vodovodni sustavi
Protok fluida kroz cijev važna je primjena gustoće u stvarnom svijetu, regulirana relacijom poznatom kao Bernoullisova jednadžba. Bernoullisova jednadžba posebna je upotreba koncepta očuvanja energije, a rezultat je da gustoća tekućine utječe na brzinu, pritisak, pa čak i na njegovu visinu. Ako su ostali jednaki, fluid veće gustoće strujat će kroz cijev s nižim tlakom, brzinom ili visinom. Inženjeri se oslanjaju na Bernoullisovu jednadžbu kada dizajniraju brane i velike vodovodne projekte.
Raspodjela težine zrakoplova
Bernoullisova jednadžba također računa na sposobnost aviona da leti, mada se taj fenomen prvenstveno oslanja na pritisak i brzinu, a ne na gustoću. Međutim, gustoća igra dodatnu ulogu u letu. Raspodjela težine u zrakoplovu mijenja se kako motori troše gorivo, tako da gustoća aviona nije ujednačena. Ovaj gubitak mase rezultira pomičnim centrom mase, a piloti se moraju prilagoditi tijekom leta kako bi uzeli u obzir ove promjene.