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¿Sabes si flotan las mandarinas?

Para realizar este experimento necesitaríamos:un recipiente y mandarinas. Le quitamos la piel a una mandarina y a otra sola la mitad. Después llenamos nuestro recipiente y metemos las mandarinas.¡ Dos flotan y una se hunde!

Pero, ¿por qué ocurre? La piel de la mandarina es porosa y muy ligera, con lo que hace esta fruta más densa que el agua, haciendo posible que flote. Sin embargo, al quitarle la piel a la mandarina esta gana en densidad debido a la cantidad de fructuosa que contiene, haciéndola menos densa que el agua y hundiéndola. Os contamos más sobre la densidad y la historia de Arquímedes.

Qué es la densidad

La densidad (más precisamente, la densidad de masa volumétrica; también conocida como masa específica), de una sustancia es su masa por unidad de volumen.

Para una sustancia pura, la densidad tiene el mismo valor numérico que su concentración másica. Los diferentes materiales suelen tener diferentes densidades, y la densidad puede ser relevante para la flotabilidad, la pureza y el empaque. El osmio y el iridio son los elementos más densos conocidos en condiciones estándar de temperatura y presión.

Para simplificar las comparaciones de densidad entre diferentes sistemas de unidades, a veces se reemplaza por la cantidad adimensional “densidad relativa” o “gravedad específica”, es decir, la relación entre la densidad del material y la de un material estándar, generalmente agua. Por tanto, una densidad relativa menor que uno en relación con el agua significa que la sustancia flota en el agua.

La densidad de un material varía con la temperatura y la presión. Esta variación suele ser pequeña para sólidos y líquidos, pero mucho mayor para gases. El aumento de la presión sobre un objeto disminuye el volumen del objeto y, por lo tanto, aumenta su densidad. El aumento de la temperatura de una sustancia (con algunas excepciones) disminuye su densidad al aumentar su volumen. En la mayoría de los materiales, calentar el fondo de un fluido da como resultado la convección del calor de abajo hacia arriba, debido a la disminución de la densidad del fluido calentado. Esto hace que se eleve en relación con el material más denso sin calentar.

Historia

En un cuento bien conocido pero probablemente apócrifo, a Arquímedes se le encomendó la tarea de determinar si el orfebre del rey Hierón estaba malversando oro durante la fabricación de una corona de oro dedicada a los dioses y reemplazándola con otra aleación más barata. Arquímedes sabía que la corona de forma irregular podía triturarse en un cubo cuyo volumen podía calcularse fácilmente y compararse con la masa; pero el rey no aprobó esto.

Desconcertado, se dice que Arquímedes tomó un baño de inmersión y observó desde la subida del agua al entrar que podía calcular el volumen de la corona de oro a través del desplazamiento del agua. Ante este descubrimiento, saltó de su baño y corrió desnudo por las calles gritando: “¡Eureka! ¡Eureka!”. Como resultado, el término “eureka” entró en el lenguaje común y se usa hoy para indicar un momento de iluminación.

La historia apareció por primera vez en forma escrita en los libros de arquitectura de Vitruvio, dos siglos después de que supuestamente tuvo lugar. Algunos eruditos han dudado de la exactitud de esta historia, diciendo, entre otras cosas, que el método habría requerido medidas precisas que habrían sido difíciles de hacer en ese momento.

De la ecuación para la densidad (ρ = m / V), la densidad de masa tiene unidades de masa divididas por volumen. Como hay muchas unidades de masa y volumen que cubren muchas magnitudes diferentes, hay un gran número de unidades de densidad de masa en uso. La unidad SI de kilogramo por metro cúbico (kg / m3) y la unidad cgs de gramo por centímetro cúbico (g / cm3) son probablemente las unidades de densidad más comúnmente utilizadas. Un g / cm3 es igual a 1000 kg / m3. Un centímetro cúbico (abreviatura cc) es igual a un mililitro.