Põhiline erinevus tiheduse ja kaalu vahel on see, et kaal mõõdab aine hulka objektis, samas kui tihedus mõõdab aine hulka ruumalaühikus.
Tihedus ja kaal on aine füüsikalised omadused. Mõlemad omadused on seotud massiga. Pealegi on need omadused väga kasulikud füüsikas ja inseneriteaduses objektide kirjeldamisel.
Mis on tihedus?
Tihedus on aine füüsikaline omadus, mis on ruumalaühikus saadaoleva aine hulga mõõt. See ei muutu valimi suurusega; seetõttu nimetame seda intensiivseks omaduseks. Tihedus on massi ja mahu suhe ja seetõttu on sellel ML-3 füüsilised mõõtmed. Tiheduse mõõtühik on sageli kilogramm kuupmeetri kohta (kgm-3) või grammi milliliitri kohta (g/ml).
Kui tahke ese asetatakse vedelikku, siis see hõljub, kui tahke aine tihedus on väiksem kui vedelikul. See on veepinnal hõljumise põhjus. Kui panna kokku kaks erineva tihedusega vedelikku (mis ei segune üksteisega), hõljub väiksema tihedusega vedelik suurema tihedusega vedeliku peal.
Joonis 01: Vee peal hõljuv jää
Mõnes konkreetses rakenduses saame tiheduse määratleda kaalu/mahuna. Nimetame seda erikaaluks ja antud juhul on ühikuks njuuton kuupmeetri kohta.
Mis on kaal?
Kaal on gravitatsioonivälja mõjul objektile rakendatav jõud. See on otseselt seotud massiga ja me võime anda selle massi ja gravitatsioonivälja korrutisena. Kaal on samad mõõtmed kui jõud (MLT-2) ja mõõtühikud on Newton või kilogramm kaal (kgwt).
Kuna kaal on seotud gravitatsiooniväljaga, saame mõõta erinevates kohtades erinevaid raskusi. Näiteks objekti kaal Kuul on kuuendik tema kaalust Maal. Pealegi võib kaal maakera erinevates kohtades raskusjõu kõikumiste tõttu erineda. Siiski peame mõnikord kaalu püsivaks omaduseks.
Kui koht on sama, on kaal võrdeline massiga, mis on objektis sisalduva aine hulga mõõt. Kaal on ulatuslik füüsiline omadus, kuna see suureneb, kui objekti suurus suureneb.
Mis vahe on tihedusel ja kaalul?
Tihedus on aine füüsikaline omadus, mis on ruumalaühikus saadaoleva aine hulga mõõt, samas kui kaal on gravitatsioonivälja tõttu objektile rakendatav jõud. Peamine erinevus tiheduse ja kaalu vahel on see, et kaal mõõdab aine kogust objektis, samas kui tihedus mõõdab aine kogust ruumalaühikus. Lisaks on tihedus intensiivne füüsiline omadus, samas kui kaal on ulatuslik omadus.
Mõõtühikute kaalumisel mõõdetakse kaalu njuutonites, tihedust aga kilogrammides kuupmeetri kohta. Peale selle on kaal otseselt seotud gravitatsiooniga, samas kui tihedus ei ole seotud gravitatsiooniväljaga.
Kokkuvõte – tihedus vs kaal
Tihedus on aine füüsikaline omadus, mis on ruumalaühikus saadaoleva aine hulga mõõt, samas kui kaal on gravitatsioonivälja tõttu objektile rakendatav jõud. Peamine erinevus tiheduse ja kaalu vahel on see, et kaal mõõdab aine hulka objektis, samas kui tihedus mõõdab aine hulka ruumalaühikus.
