Densidad de un fluido: qué es y cómo calcularla

La densidad de un fluido es una propiedad física que se define como la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia[1]. Es decir, es la cantidad de materia que hay en un determinado espacio[2]. La densidad se mide en kilogramos por metro cúbico (kg/m³) en el Sistema Internacional de Unidades (SI) [1].

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La densidad de un fluido puede variar según la presión y la temperatura[1]. Por ejemplo, cuando el aire dentro de un globo se calienta, su densidad disminuye y por eso es que el globo puede flotar[1][2]. La densidad es mayor en los sólidos que en los líquidos, y menor en los gases[1][2].

Si quieres conocer un poco más sobre la definición de densidad te invito a ver el siguiente vídeo:

Para calcular la densidad de un fluido, se puede utilizar la fórmula de la densidad, que es la masa dividida por el volumen[1][2]. Es decir, la densidad es igual a la cantidad de masa de una sustancia dividida por su volumen[1]. La fórmula matemática para calcular la densidad es:

$$\text{Densidad} = \frac{\text{Masa}}{\text{Volumen}}$$

La unidad de medida de la masa es el kilogramo (kg) y la unidad de medida del volumen es el metro cúbico (m³) [1]. Por lo tanto, la unidad de medida de la densidad es el kilogramo por metro cúbico (kg/m³) [1]. Pero generalmente la densidad suele expresarse en g/cm³ dado que el agua (el solvente universal) a 4 grados tiene una densidad exactamente igual a 1,000 g/cm³.

El agua pura tiene una densidad de 1,00 g/cm³ a 4˚C. Imagen creada con https://www.bing.com/images/create

En el caso de un fluido de densidad constante, la presión en cualquier punto del fluido estático depende únicamente de la profundidad en ese punto[3]. La presión en el fondo del recipiente se debe a la presión de la atmósfera más la presión debido al peso del fluido[3]. La presión debido al fluido es igual al peso del fluido dividido entre el área[3]. El peso del fluido es igual a su masa por la aceleración debido a la gravedad[3]. Como la densidad es constante, el peso se puede calcular usando la densidad[3].

En el siguiente vídeo te explico cómo deducir la ecuación de estática

 

En resumen, la densidad de un fluido es una propiedad física que se define como la cantidad de masa por unidad de volumen de una sustancia[1]. Para calcular la densidad de un fluido, se utiliza la fórmula de la densidad, que es la masa dividida por el volumen[1]. La densidad puede variar según la presión y la temperatura[1].

Citations:

[1] https://www.todamateria.com/densidad/

[2] https://www.visionlearning.com/es/library/Ciencias-Generales/3/Densidad/37

[3] https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-1/pages/14-1-fluidos-densidad-y-presion

By Perplexity at https://www.perplexity.ai/search/a05f04dc-066f-48d2-9b46-ec84e2775fab