요약
물질의 질량을 부피로 나눈 값으로 물질마다 고유한 값을 지닌다. 단위는 g/㎖, g/㎤ 등을 주로 사용한다. 밀도가 크다는 것은 같은 부피에 대해 질량이 더 크다는 것을 의미하므로 여러 물질이 섞여 있을 때, 밀도가 큰 물질일수록 아래쪽에 위치하게 된다.
본문
일반적으로 고체 상태의 물질은 분자들이 매우 빽빽하게 모여 있는 상태이므로 밀도가 크다. 액체 상태의 물질은 고체 상태에 비해 분자간의 거리가 멀기 때문에 좀 더 큰 부피를 차지하고, 고체보다 작은 밀도를 갖는다. 기체 상태의 물질은 분자간의 거리가 매우 멀어 같은 수의 분자에 대해 차지하는 부피가 고체나 액체에 비해 훨씬 크다. 그래서 밀도가 매우 작은 편이다.
따라서 일반적으로 밀도는 고체 > 액체 >> 기체의 순이다. 물의 경우는 예외적으로 고체의 부피가 액체의 부피보다 커 액체 > 고체 >> 기체 순으로 밀도가 크다. 고체나 액체의 경우 밀도는 온도나 압력의 변화에 의해 거의 변화하지 않는다. 그러나 기체의 경우에는 온도가 올라갈수록 부피가 커져 밀도가 작아지고, 압력이 높아질수록 부피가 작아져 밀도가 커진다.
무게 [重量, weight]
요약
모든 물체는 서로 끌어당기는 힘을 가지고 있는데, 이를 만유인력이라 한다. 그 중에 물체와 지구 사이에 작용하는 힘을 중력이라 하는데, 이 중력이 물체를 끌어당기는 힘의 크기를 무게라 한다.
본문
↑ 지구와 달에서 측정한 무게와 질량 /
중량이라고도 한다.
만유인력에 의해 지구상에 있는 사람은 우주에 있는 별을 포함한 모든 물체의 방향으로 끌어당겨진다. 만유 인력의 법칙에 따르면 두 물체 사이에 작용하는 힘은 거리 제곱에 반비례하므로, 거리가 멀먼 멀수록 그 힘이 약해진다. 별들에 의해 작용하는 힘의 경우 지구의 거대한 인력에 비해 매우 작으므로 감지할 수 없다. 그러나 지구와 물체 사이에 작용하는 인력은 거리도 짧으며 지구의 질량이 매우 크므로 측정할 수 있다. 그것이 바로 무게이며, 물체가 사람이라면 몸무게가 된다. 물체의 무게 w는 그 물체의 질량 m과 지구의 중력가속도의 곱이고, w=mg로 나타낸다.
무게와 질량의 비교
흔히 일상 생활에서는 물체의 질량(質量)과 무게를 혼동해서 사용하기 쉬운데, 질량은 어느 위치에 측정하든지 변하지 않는 양이지만, 무게는 질량과 달리 그 물체의 고유한 크기를 나타내는 양이 아니어서 위치에 따라 변할 수 있다. 예를 들어 같은 물체를 지구상에 두었을 때와 달에 두었을 때를 비교해 보면, 물체의 질량은 변함이 없지만 달의 중력가속도는 지구의 약 1/6이므로, 달에서의 무게는 지구에 있을 때 무게의 약 1/6밖에 안 된다. 그러므로 같은 물체라도 중력 차이에 따라 무게가 달라진다. 따라서 지구상에서도 같은 물체라도 적도에 있는 물체는 가볍고, 극(極)으로 갈수록 무거워진다.
무게의 단위
무게를 나타내는 단위로는 보통 질량을 나타내는 단위인 g, kg 등을 많이 사용하고 있지만 정확하게는 힘의 단위인 다인(dyn=g·cm/s2) 또는 g중(重: 1g의 질량을 가진 물체에 작용하는 중력)을 사용해야 한다. 따라서 몸무게를 말할 때는 60kg이 아닌, '60kg중'이라고 하는 것이 정확한 표현이다.
겉보기 무게
물체가 공기나 물과 같은 기체나 액체 속에 있을 때는, 이들 유체(流體)가 미치는 부력(浮力)에 의해 물체의 무게가 진공 속에서보다 가볍게 느껴지는데, 이것은 그 물체에 작용하는 힘이 중력에서 부력을 뺀 것이기 때문이다. 이와 같이 물체가 기체나 액체 등 유체 속에서 부력을 받고 있을 때의 무게를 겉보기무게라 한다.
aliquot (2006-04-22 13:38 작성)
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질문자 평
감사합니다
윗님 말씀대로 밀도와 무게는 다른 겁니다.
밀도와 무게를 비교하자면 다음과 같습니다.
우선, 밀도는 어떠한 공간이 조밀한 정도입니다.
예를 들어 보겠습니다.
스펀지와 철 아시죠? 그리고, 많이 들어 있을수록 무겁다는 것도 아시죠?
스펀지와 철이 같은 양이 있다고 칩시다.
누가 무겁습니까? 철이 더 무겁죠?
왜 철이 무거울까요? 왜냐하면 철이 스펀지보다 더 조밀하기 때문이죠.
'더 조밀하다'는 것의 뜻은, 더 많이 들어 있다는 겁니다.
결국, 밀도를 쉽게 말하자면 '물체에 무엇이 많이 들어 있는 정도'입니다.
그럼, 여기서 있는 '무엇'이 뭘까요?
여기서의 '무엇'은 분자라고 하는 물질입니다.
나중에 화학 시간에 가면 배울 건데요, '분자'라는 것은 물체를 이루고 있는 알갱이입니다.
그 알갱이가 많고 적느냐의 정도가 밀도고요.
그 다음은 무게입니다.
무게라는 것은 어떠한 물체에 작용하는 중력의 크기를 뜻합니다.
여기서 중력이란, 지구가 물체를 끌어 당기는 힘인데요,
물체의 밀도가 크면 클수록 지구도 그 물체를 더 세게 잡아당긴다고 보시면 됩니다.
이상입니다.
greatdogma (2004-02-11 22:57 작성)
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밀도는 단위 부피당 질량입니다.
다시 말해서 어떤 크기에 해당하는 질량이 얼마냐 이거지요
그래서 공식은
밀도=질량/부피
문제는 질량과 무게의 개념이 애매하다는 건데요
일반적으로 지구상에서는 질량과 무게를 구분할 필요성을 못 느낍니다.
엄연히 다른 거지만요
니 몸무게가 얼마냐 그러면
60kg라고 대답합니다. 그런데 60kg이란 질량을 의미합니다.
그냥 질량만을 말합니다. 편의상요. 어차피 우린 죽을 때까지 지구에서 떠날
가능성은 적고 내 주위에 있는 것도 다 지구위에 있으니까요
정확히 몸무게는 "60kg중"(여기서 '중'은 중력을 의미)
또는 60*9.8=약 600N(뉴턴)이 나오겠죠
몸무게는 달에서 잰 것과 지구에서 잰 게 다르다는 건 알고 계실 겁니다.
질량은 항상 60kg이지만 지구에서의 몸무게는 600N이고
달에서는 이보다 적은 양이 나올 겁니다.
이렇듯 무게라는 것은 온 우주에서 공통으로 쓰일 만한 단위가 아니므로
왠만하면 이 개념으로 따지는 건 좋지 않은데요...
어쨌든...
질량이 가진 물체 사이에는 만유인력이 생기고
특별히 지구와 지구 위에 있는 물체들 사이의 인력을 중력이라고 하죠
그런데 무게는 질량에 비례합니다.
위에서 9.8을 곱했는데 그건 중력가속도죠.