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密度は、質量を体積で除算したものとして技術的に定義される、広く使用されている物質の物理的特性です。羽毛枕は、同じサイズのレンガよりも密度が低く、体積は同じですが、枕の質量はレンガの質量よりもはるかに小さいためです。おそらく、知らないうちに、密度の重要な実用的なアプリケーションの1つにすでに遭遇しているでしょう。
船と潜水艦
密度のよく知られたアプリケーションの1つは、オブジェクトが水に浮かぶかどうかを判断することです。オブジェクトの密度が水の密度よりも小さい場合、浮遊します。その密度が水の密度よりも低い場合、沈みます。空気を保持するバラストタンクがあるため、船は浮くことができます。これらのタンクは、質量が小さく大量であるため、船の密度が低下します。水が船に及ぼす浮力と一緒に、この減少した密度は船が浮くのを可能にします。実際、潜水艦はバラストタンクを空にして水面下に潜ります。
油流出
船と同様に、油は水よりも密度が低いため浮きますが、船とは異なり、油は特別なエンジニアリングを必要としません。オイルは水よりも密度が低いため、オイルと酢のサラダドレッシングでさえも分離し、オイルは水ベースの酢の上に浮かんでいます。油の流出は環境に有害ですが、油が浮く能力は浄化を助けます。
配管システム
パイプを通る流体の流れは、ベルヌーリス方程式として知られる関係によって支配される密度の重要な実世界のアプリケーションです。ベルヌーイの方程式は、エネルギー保存の概念の特別な使用法であり、その結果、流体の密度が流体の速度、圧力、さらにはその高さに影響を及ぼします。他のすべてが等しい場合、より高い密度の流体は、それぞれ圧力、速度、または高さが低いパイプを流れます。エンジニアは、ダムや大規模な配管プロジェクトを設計する際にベルヌーイの方程式に依存しています。
飛行機の重量分布
ベルヌーイの方程式は飛行機の飛行能力も考慮しますが、この現象は主に密度ではなく圧力と速度に依存します。ただし、飛行中は密度が追加の役割を果たします。航空機に搭載されている重量分布は、エンジンが燃料を消費するにつれて変化するため、飛行機の密度は均一ではありません。この質量損失により重心が移動し、パイロットは飛行中にこれらの変化に対応するための調整を行う必要があります。