密度密度=質量÷体積・g/cm³・浮く沈む
物質には、同じ体積でも重いものと軽いものがあるんだ。この「物質のつまり具合」を表すのが密度だよ。密度は、その物質1cm³(1立方センチメートル)あたりの質量のことで、密度 = 質量 ÷ 体積で求められるんだ。
① 密度の式と単位
密度(g/cm³)= 質量(g)÷ 体積(cm³)
例:質量 60g、体積 20cm³ のとき … 密度 = 60 ÷ 20 = 3 g/cm³
例:質量 60g、体積 20cm³ のとき … 密度 = 60 ÷ 20 = 3 g/cm³
単位は g/cm³(グラム毎立方センチメートル)を使うよ。液体や気体では g/mL や g/L を使うこともあるんだ。
② 式の変形(質量・体積の求め方)
密度の式を変形すると、質量や体積も求められるんだよ。
質量を求める … 質量 = 密度 × 体積 (例:3 × 20 = 60g)
体積を求める … 体積 = 質量 ÷ 密度 (例:60 ÷ 3 = 20cm³)
体積を求める … 体積 = 質量 ÷ 密度 (例:60 ÷ 3 = 20cm³)
「密度・質量・体積のうち2つが分かれば、残り1つは必ず計算できる」と覚えておこう。
③ 密度は物質ごとに決まっている
密度は物質ごとに決まった値をもっていて、量(大きさ)が変わっても密度は変わらないんだ。だから密度を調べると、その物質が何なのかを見分ける手がかりになるんだよ。
| 物質 | 密度(g/cm³) | 水に入れると |
|---|---|---|
| 木 | 約 0.5 | 浮く |
| エタノール | 0.79 | 浮く(液体) |
| 氷 | 0.92 | 浮く |
| 水 | 1.0 | 基準 |
| アルミニウム | 2.7 | 沈む |
| 鉄 | 7.9 | 沈む |
| 銅 | 9.0 | 沈む |
| 銀 | 10.5 | 沈む |
| 金 | 19.3 | 沈む |
④ 水に浮く・沈むの見分け方
物体を水に入れたとき、物体の密度が水(1.0 g/cm³)より大きいと沈んで、小さいと浮くんだ。これは物体と液体の密度を比べると分かるよ。
鉄(7.9)> 水(1.0)… 沈む
木(0.5)< 水(1.0)… 浮く
氷(0.92)< 水(1.0)… 浮く(氷が水に浮くのはこのため)
木(0.5)< 水(1.0)… 浮く
氷(0.92)< 水(1.0)… 浮く(氷が水に浮くのはこのため)
水よりも密度の大きい液体(例:水銀 13.6)に入れると、鉄でさえ浮いてしまうんだ。逆に密度の小さい液体(油など)では、より多くのものが沈むよ。どちらの密度が大きいかで浮き沈みが決まる、と覚えておこう。
⑤ 密度の測り方
質量は電子てんびん(上皿てんびん)で量るよ。体積は、規則的な形なら計算で、不規則な形ならメスシリンダーに入れたときの水位の上がった分(増えた体積)で求めるんだ。求めた質量と体積を「質量÷体積」に入れれば、密度が出てくるよ。

