Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- Selección de muestras
- Medición de masa
- Volumen de medición
- Advertencias
- Densidad calculadora
Las rocas vienen en una variedad de formas, tamaños y composiciones. Las rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas se relacionan entre sí como etapas diferentes en el ciclo de la roca. Diferenciar un tipo de roca de otro a veces depende de diferencias sutiles en las características. La densidad, combinada con observaciones y pruebas adicionales, ayuda a identificar y diferenciar una roca de otra. Dado que la densidad mide la relación de masa a volumen, el cálculo de la densidad requiere medir con precisión la masa y el volumen.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Encontrar la densidad de una roca requiere medir la masa de las rocas en gramos y el volumen en centímetros cúbicos. Estos valores se ajustan a la ecuación D = m ÷ v donde D significa densidad, m representa masa y v representa volumen. Inserte los valores y resuelva la densidad. En general, las mediciones de volumen utilizan el desplazamiento del agua, aprovechando la relación de que un mililitro de agua ocupa un centímetro cúbico de espacio.
Selección de muestras
Las rocas van desde una colección de cristales de un mineral hasta mezclas de diferentes minerales. Los minerales pueden ser todos microscópicos, todos macroscópicos o una mezcla de cristales microscópicos y macroscópicos. Los minerales se pueden distribuir uniformemente a través de toda la roca o se pueden organizar en capas o grupos. Para mayor precisión, la muestra analizada debe incluir todos los minerales de la roca. Además, la muestra no debe tener ninguna superficie desgastada. El proceso de meteorización cambia la mineralogía original, que también cambia la densidad. Entonces, para medir con precisión la densidad total, la muestra de roca seleccionada debe representar todos los minerales en la misma proporción que la masa de roca más grande. En general, los geólogos seleccionan una muestra de mano, una muestra de roca del tamaño de un puño o una pelota de béisbol. Una muestra de roca muy pequeña podría no representar la mineralogía de toda la masa de roca, mientras que una muestra muy grande desafía la capacidad de medir con precisión la masa o el volumen, o ambos.
Medición de masa
Los conceptos de masa y peso confunden a muchas personas. La masa mide la cantidad de materia en un objeto, mientras que el peso mide la fuerza de la gravedad sobre una masa. La confusión surge porque en la Tierra la atracción gravitacional es igual a 1, por lo que la masa y el peso solo difieren en pequeñas cantidades, influenciados por la elevación y las rocas masivas subyacentes.
La medición de masa precisa requiere una escala de equilibrio. Las balanzas electrónicas, balanzas de triple haz u otras balanzas miden la masa. Las básculas de peso básicas como las básculas de baño generalmente no brindan la precisión necesaria para encontrar masa. Cada escala de masa tiene direcciones específicas, pero la técnica general establece que la escala se equilibre en cero, coloca la roca en la bandeja, equilibra la escala y luego lee directamente la masa de la muestra. Al medir la masa, registre las unidades en gramos.
Volumen de medición
El volumen, simplemente, mide el espacio que ocupa un objeto. Encontrar el volumen de formas geométricas regulares como esferas, cubos y cajas utiliza una fórmula establecida. Las rocas rara vez vienen en formas geométricas, desafortunadamente. Encontrar volumen, por lo tanto, requiere una técnica especial. Arquímedes descubrió el desplazamiento del agua, y encontrar volumen utilizando el desplazamiento del agua requiere un poco de reflexión y un toque de destreza. Además, recuerde que un centímetro cúbico de agua equivale a un mililitro de agua.
El desplazamiento de agua significa que un objeto colocado en el agua desplaza un volumen de agua igual al volumen del objeto. Por ejemplo, un objeto con un volumen de 5 centímetros cúbicos sumergido en un recipiente con agua desplazará 5 mililitros de agua. Si el contenedor tiene medidas, una lectura inicial de 10 mililitros de agua cambiará a 15 mililitros después de que el objeto de 5 centímetros cúbicos se sumerja en el agua.
Encontrar el volumen a través del desplazamiento del agua requiere colocar la muestra de roca en un recipiente con marcas de volumen medidas, como una taza de medir. Antes de agregar la roca, coloque suficiente agua en la taza, de modo que la roca quede completamente sumergida. Mide el volumen de agua. Agregue la roca, asegurándose de que no haya burbujas pegadas a la roca. Mida el volumen resultante de agua. Reste el volumen inicial, solo de agua, del volumen final, agua y roca, para encontrar el volumen de la roca. Entonces, si el volumen de agua inicial es de 30 mililitros y el volumen final de agua más roca es de 45 mililitros, el volumen de la roca solo es de 45-30 = 15 mililitros, o 15 centímetros cúbicos. Por supuesto, los números en la naturaleza, como la roca, probablemente no serán números pares.
Si la roca no cabe en una taza de medir, use un recipiente lo suficientemente grande como para sumergir la roca. Coloque el recipiente en una bandeja. Llena el recipiente completamente lleno de agua. Con cuidado, sin olas ni salpicaduras, deslice la roca hacia el agua. Toda el agua derramada del recipiente debe capturarse en la bandeja subyacente. Con mucho cuidado, retire el recipiente de la bandeja sin derramar accidentalmente más agua en la bandeja. Mida el agua derramada intencionalmente en la bandeja para determinar el volumen de la roca. La cantidad de agua desplazada del contenedor por la roca y capturada en la bandeja es igual al volumen de la roca.
Advertencias
Densidad calculadora
Calcular la densidad a partir de la masa y el volumen requiere una fórmula simple: la densidad es igual a la masa dividida por el volumen (D = m ÷ v). Entonces, si la masa de roca medida es igual a 984.2 gramos y el volumen medido es igual a 382.9 mililitros, el uso de la fórmula da la ecuación D = 984.2 ÷ 382.9, que muestra que la densidad de la muestra es igual a 2.57 gramos por centímetro cúbico.