Masa Y Densidad

Densidad y volumen
Aclaremos un punto previamente. Densidad es un concepto asociado a la Física y el de volumen está asociado a la matemática (geometría). Como ustedes ya se habrán dado cuenta, y si no es así, se lo contamos, en Física el uso de la matemática es muy recurrente, hasta el punto que en más de alguna parte se dice que la matemática es “el lenguaje oficial de la Física”. Ese dichopuede ser discutido con más o menos profundidad, pero es innegable que la matemática es muy importante para el desarrollo y la creación del conocimiento que se asigna a la Física. Una de las tantas características de la Física es que con sus leyes y diversos postulados se pretende, entre otras cosas, describir un fenómeno. Pero para hacer descripciones de fenómenos es menester hacer mediciones, ylas mediciones que se hagan estarán en relación al fenómeno en estudio. Entre las diversas mediciones que se realizan hay una que nos preocupará en este momento, nos referimos a la obtención del volumen de un cuerpo. Volumen Igual que en geometría, en Física se suele hablar de dimensiones, y cuando se habla de dimensiones nos estamos refiriendo a ideas tales como: ancho, largo y alto. Cuando hacemosmediciones en una dimensión tenemos que hacerlo en términos de longitud, desde un punto de referencia a otro, o de la distancia entre un punto y otro punto en esa dimensión. Una dimensión física está relacionada con una línea. Dos dimensiones se relacionan con una superficie. Tres dimensiones se relacionan con un cuerpo. La línea, la superficie y el cuerpo son, al final de cuentas, una colecciónde puntos geométricos. Generalmente se define punto como la unidad geométrica, un ente que no tiene dimensiones físicas, es decir: no tiene grosor, ni ancho ni largo, en consecuencia no ocupa lugar en el espacio, tan solo sirve para identificar una posición determinada. De acuerdo a como se organizan los puntos puede obtenerse una línea, una superficie o un cuerpo.

Si se organizan como línea sepuede formar una línea recta, una parábola, una hipérbola o una curva cualquiera. La única medición posible en una línea es medir su longitud de toda la línea o de parte de ella.
Hernán Verdugo Fabiani Profesor de Matemática y Física

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Las superficies tiene organizados sus puntos en dos dimensiones, por ejemplo una parte de una superficie puede ser una hoja de papel. La hoja tiene ancho ylargo, esas son sus mediciones. Y se puede calcular el área de la superficie. El área será fácil o difícil calcularla dependiendo de la simplicidad o complejidad de la forma de la superficie.

Los cuerpos, contienen puntos a lo alto, ancho y largo, por lo tanto ocupan un lugar en el espacio. Por ejemplo: Un libro tiene puntos a lo ancho, a lo largo y a lo alto (que vendría a ser el grosor dellibro) y si examinamos bien, veremos que en el interior del libro también hay puntos, hay que darse cuenta que está formado por hojas, una arriba de otra, y que ellas tienen puntos en toda su superficie. Estamos refiriéndonos, con el ejemplo del libro, a un cuerpo sólido. También hay cuerpos que no son sólidos, por ejemplo una ampolleta; ella ocupa un lugar en el espacio sin embargo en su interiorno hay puntos materiales, solo hay puntos geométricos.

El lugar que ocupan los cuerpos en el espacio se denomina volumen. El volumen viene a ser el “tamaño” de un cuerpo. Hay infinita variedad de cuerpos, por lo que hay infinita variedad de formas volumétricas. Tal vez las que más nos llaman la atención en su estudio son los paralelepípedos rectangulares (cajas, cubos, cajones, etc.), loscilindros (tubos, alambres, etc.) y las esferas (balones, algunas naranjas, etc.).

Hernán Verdugo Fabiani Profesor de Matemática y Física

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Para medir el volumen de un cuerpo hay diversas fórmulas matemáticas que se relacionan, cada una, con los tipos de cuerpos. Así, por ejemplo, el volumen de un paralelepípedo de ancho a, largo b y alto c, viene dado por V = abc. Un cilindro de alto h y...