La densidad explica por qué el aceite flota sobre el agua mientras una piedra pequeña se hunde. En este post aprenderás qué es la densidad, cómo se calcula y cómo usarla para predecir si un objeto flotará.
Densidad: qué es y cómo se calcula
La densidad indica cuánta masa hay en cada unidad de volumen de una sustancia. Cuanta más masa cabe en el mismo volumen, mayor es la densidad.
En la fórmula, d es la densidad, m la masa y V el volumen. Se mide en g/cm³ o en kg/m³.
Si un objeto es menos denso que el líquido, flota; si es más denso, se hunde.
| Sustancia | Densidad aproximada (g/cm³) |
| Aceite de oliva | 0,91 |
| Agua | 1,00 |
| Aluminio | 2,70 |
| Hierro | 7,87 |
| Oro | 19,3 |
Ejemplos claros
- Aceite sobre agua: 0,91 g/cm³ es menos que 1,00 g/cm³, así que el aceite flota.
- Aluminio en agua: 2,70 g/cm³ es más que 1,00 g/cm³, así que el aluminio se hunde.
Ejemplo resuelto 1
Un bloque tiene una masa de 54 g y ocupa 20 cm³. ¿Cuál es su densidad?
Paso 1. Escribe la fórmula y sustituye los datos:
Resultado: 2,7 g/cm³, un valor compatible con el aluminio.
Ejemplo resuelto 2
¿Qué masa tienen 50 cm³ de aceite de oliva, de densidad 0,91 g/cm³?
Paso 1. Despeja la masa:
Paso 2. Sustituye y calcula:
Errores frecuentes
- «Lo que pesa más siempre se hunde»: decide la densidad, no la masa. Un tronco enorme flota y un clavo pequeño se hunde.
- «Masa y densidad son lo mismo»: la masa es la cantidad de materia y la densidad la compara con el volumen. Con la misma masa, la densidad puede ser distinta.
- «Si parto un objeto, cambia su densidad»: no cambia, porque masa y volumen disminuyen en la misma proporción.
Comprueba lo aprendido
- Un objeto tiene una densidad de 0,5 g/cm³. ¿Flotará o se hundirá en agua?
- Un cubo de 120 g ocupa 40 cm³. ¿Cuál es su densidad?
- ¿Qué dos magnitudes necesitas para calcular la densidad?
Respuestas
1
Flotará: 0,5 g/cm³ es menos que 1,00 g/cm³.
2
120 g / 40 cm³ = 3 g/cm³.
3
La masa y el volumen.
El laboratorio de la densidad (simulador)
Con el simulador Densidad, de PhET (Universidad de Colorado), puedes interactuar con bloques de distintos materiales, incluida una opción personalizada en la que modificas su masa y su volumen.
Así descubres en qué condiciones un bloque se hunde o flota en agua, y puedes jugar al detective para identificar su material comparando su densidad con los valores de la tabla.
Pregunta de predicción
Antes de explorar, piensa: si en un bloque personalizado mantienes el volumen y aumentas la masa, ¿su densidad aumentará o disminuirá? ¿Seguirá flotando? Anota tu hipótesis y compruébala.
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Experimenta con diferentes materiales, modifica la masa y el volumen, y observa cómo estos factores influyen en la densidad. Comprueba por qué algunos objetos flotan mientras otros se hunden.
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1. ¿Cuál es la fórmula de la densidad?
2. Una sustancia tiene una densidad de 1,5 g/cm³. ¿Qué ocurre al echarla en agua?
3. Un objeto de 200 g ocupa 100 cm³. ¿Cuál es su densidad?
4. ¿Qué masa tienen 30 cm³ de una sustancia con densidad de 2 g/cm³?
5. ¿Qué ocurre con la densidad de un trozo de hierro si lo cortas por la mitad?
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Resumen final
- La densidad relaciona la masa con el volumen: d = m/V.
- Si un objeto es menos denso que el líquido, flota; si es más denso, se hunde.
- La densidad es una propiedad de la sustancia y no cambia al partirla.
¿Qué objeto de tu casa crees que flotaría en agua? Cuéntanoslo en los comentarios y descubre más temas de ciencias y matemáticas en laprofematematik.co.
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Preguntas frecuentes
Porque lo que importa es la densidad media del barco. Su casco encierra mucho aire, así que el conjunto de hierro y aire es menos denso que el agua y flota.
Sí, normalmente. Al calentarse, la mayoría de las sustancias se dilatan: su volumen aumenta y su densidad disminuye. Por eso los valores de las tablas se dan para una temperatura concreta.
Son dos unidades de densidad. Un gramo por centímetro cúbico equivale a 1000 kilogramos por metro cúbico. Por eso el agua, con 1 g/cm³, tiene una densidad de unos 1000 kg/m³.
Actividades
Practica lo aprendido. Intenta resolver cada ejercicio antes de mirar las respuestas.
1. Define con tus propias palabras qué es la densidad.
2. Escribe la fórmula de la densidad, indica qué representa cada letra y en qué unidades puedes expresarla.
3. Sin calcular, indica si flotarán o se hundirán en agua: (a) aceite de oliva; (b) aluminio; (c) oro.
4. Un objeto tiene una masa de 157 g y un volumen de 20 cm³. Calcula su densidad y compárala con la tabla: ¿de qué material puede ser?
5. Calcula la masa de 40 cm³ de aluminio.
6. Calcula el volumen que ocupan 193 g de oro.
7. Ordena de menor a mayor densidad: aluminio, aceite de oliva, oro y agua.
8. Verdadero o falso, y justifica: «Un objeto grande siempre es más denso que uno pequeño».
9. Corrige el error: «Un bloque con el doble de masa tiene siempre el doble de densidad».
10. Propón un experimento casero para comprobar que el aceite flota sobre el agua e indica qué observarías.
Respuestas
Ver soluciones
1. Es la cantidad de masa que hay en cada unidad de volumen de una sustancia.
2. d = m/V, donde d es la densidad, m la masa y V el volumen. Se expresa en g/cm³ o en kg/m³.
3. (a) Flota, porque 0,91 g/cm³ es menos que 1,00 g/cm³. (b) Se hunde, porque 2,70 g/cm³ es más. (c) Se hunde, porque 19,3 g/cm³ es mucho más.
4. Sustituye los datos:
d = 157 g / 20 cm³ = 7,85 g/cm³
El valor es muy cercano al del hierro (7,87 g/cm³), así que el objeto puede ser de hierro.
5. Con la densidad del aluminio (2,70 g/cm³):
m = 2,70 g/cm³ × 40 cm³ = 108 g
6. Despeja el volumen y sustituye (la densidad del oro es 19,3 g/cm³):
V = m / d
V = 193 g / 19,3 g/cm³ = 10 cm³
7. Aceite de oliva (0,91), agua (1,00), aluminio (2,70) y oro (19,3).
8. Falso. La densidad depende de la masa y del volumen a la vez. Un tronco grande puede ser menos denso que una piedra pequeña.
9. Si el bloque es del mismo material, al doblar la masa también se dobla el volumen y la densidad no cambia. Solo cambiaría si la masa aumentara con el mismo volumen.
10. Respuesta libre. Por ejemplo: echar aceite en un vaso con agua y esperar unos segundos. Se vería el aceite formando una capa encima del agua, porque es menos denso.
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