Introdução.
Para satisfazer as exigências da vida diária (e também da ciência),
novas medições foram criadas, ao longo do tempo. No cotidiano é comum
dizermos, por exemplo, que o chumbo “pesa” mais do que a madeira. No
entanto, 1 Kg de chumbo afunda, enquanto 1 Kg de madeira flutua na água. É
fácil perceber, porém, que tal comparação só se torna justa e racional quando
feita entre volumes iguais:
Ex.: 1cm3 de madeira “pesa” entre 0,60 g e 0,08g, enquanto que 1cm3 de
chumbo “pesa” 11,40g.
Daí surge o conceito de densidade dos materiais, que para Arquimedes
foi descoberto da seguinte forma:
“Um problema preocupava Hierão, tirano de Siracusa, no século III a.c.: Havia
encomendado uma coroa de ouro, para homenagear uma divindade, mas
suspeitava que o ourives o enganava, não utilizando ouro maciço em sua
confecção. Como descobrir, sem danificar a coroa, se seu interior continha uma
parte feita de prata? Só um homem talvez conseguisse resolver a questão: seu
amigo Arquimedes, famoso matemático e inventar de vários engenhos
mecânicos. Hierão mandou chamá-lo e pediu uma resposta que pusesse fim à
sua dúvida. Arquimedes aceitou a incumbência e pôs-se a procurar a solução
para o problema. Esta lhe ocorreu durante o banho. Observou que a
quantidade de água que se elevava na banheira , ao submergir, era equivalente
ao volume de seu próprio corpo. Ali estava a chave para resolver a questão
proposta pelo tirano. No entusiasmo da descoberta, Arquimedes saiu nau pelas
ruas, gritando: Eureka! Eureka! (Achei! Achei!)”
Logo densidade pode ser absoluta ou relativa. A densidade absoluta
(também massa volúmica ou massa volumétrica ou massa específica) de um
corpo, define-se como o quociente entre a massa e o volume desse corpo.
Desta forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de
massa em determinado volume. O símbolo para a densidade é ρ (a letra grega
ró) e a unidade SI para a densidade é quilogramas por metro cúbico (kg/m³).
Densidade relativa é a relação entre a densidade da substância em
causa e a massa volúmica da substância de referência (a água é geralmente
tomada como referência). É uma grandeza adimensional, devido ao quociente.
Quando a matéria se expande, sua massa volúmica diminui e quando a matéria
se contrai, sua massa volúmica aumenta, por isso quando se diz que um corpo
tem uma densidade de 5, quer dizer que tem uma massa volúmica 5 vezes
superior à da água (no caso dos sólidos e líquidos).
Como a densidade é uma propriedade específica da matéria, pode ser
utilizada para determinar a pureza de um material, pois é significativamente
alterada pela presença de contaminantes. Ela também tem certa relação com
a temperatura, pois quando se aumenta a temperatura de um determinado
fragmento de matéria, tem-se um aumento do volume fixo desta, pois haverá a
dilatação ocasionada pela separação dos átomos e moléculas. Ao contrário, ao
se diminuir a temperatura, tem-se uma diminuição deste volume fixo. A
quantidade de massa existente num dado volume é chamada de massa
volúmica.
A densidade de líquidos pode ser determinada por medidas da massa do
liquido que ocupa um volume conhecido (método do picnômetro) e pro métodos
de flutuação baseados no principio de Arquimedes.
