材料的密度定义为每单位体积的质量。换句话说，密度是质量与体积或单位体积的质量之比。它是衡量一个物体在单位体积（立方米或立方厘米）中有多少“物质”。密度本质上是衡量物质挤在一起的紧密程度。密度原理是由希腊科学家阿基米德发现的，如果你知道这个公式并理解它的相关单位，那么计算起来就很容易了。

密度公式

要计算物体的密度（通常用希腊字母“ρ”表示），取质量（m）除以体积（v）：

国际单位制密度单位为千克每立方米（kg/m3）。它也经常以克每立方厘米（g/cm3）的cgs单位表示。

如何找到密度

在研究密度时，如前一节所述，使用密度公式处理样本问题可能会有所帮助。回想一下，虽然密度实际上是质量除以体积，但它通常是以克每立方厘米为单位测量的，因为克代表标准重量，而立方厘米代表物体的体积。

对于这个问题，拿一块10.0厘米×10.0厘米×2.0厘米的盐砖，它重433克。要找到密度，请使用公式，该公式可帮助您确定每单位体积的质量量，或者：

在本例中，您有对象的尺寸，因此必须计算体积。体积公式取决于对象的形状，但这是一个简单的长方体计算：

现在已获得质量和体积，请按如下方式计算密度：

因此，盐砖的密度为2.165 g/cm3。

使用密度

密度最常见的用途之一是不同材料混合在一起时如何相互作用。木材在水中漂浮是因为密度较低，而锚下沉是因为金属密度较高。氦气球漂浮是因为氦的密度低于空气的密度。

当您的汽车维修站测试各种液体（如变速器油）时，它会将一些液体倒入比重计中。比重计有几个校准对象，其中一些漂浮在液体中。通过观察哪些物体漂浮，油站员工可以确定液体的密度。对于变速器油液，此测试显示油站员工是否需要立即更换，或者油液是否仍有一些寿命。

密度允许您在给定其他数量的情况下求解质量和体积。由于已知常见物质的密度，该计算相当简单，形式如下。（注意，星号符号-*-用于避免与体积和密度变量ρ和v混淆。）

密度的变化在分析某些情况时也很有用，例如每当发生化学转化和释放能量时。例如，蓄电池中的电荷是酸性溶液。当电池放电时，酸与电池中的铅结合形成一种新的化学物质，从而导致溶液密度降低。可以测量此密度以确定蓄电池的剩余电量。

密度是分析流体力学、天气、地质学、材料科学、工程和其他物理领域中材料如何相互作用的关键概念。

比重

与密度相关的概念是材料的比重（或更合适的相对密度），即材料密度与水密度之比。比重小于1的物体会漂浮在水中，而比重大于1则意味着它会下沉。例如，正是这一原理允许充满热空气的气球相对于其他空气漂浮。