Densidad: definición y fórmula (ρ = m/V) — explicación y ejemplos

Aprende qué es la densidad, su fórmula ρ = m/V, cómo calcularla paso a paso y ejemplos prácticos para entender masa y volumen. Guía clara y ejercicios resueltos.

Autor: Leandro Alegsa

10-03-2026 18:53

La densidad es una medida que compara la cantidad de materia que tiene un objeto con su volumen. Un objeto con mucha materia en un determinado volumen tiene una densidad alta. Un objeto con poca materia en la misma cantidad de volumen tiene una densidad baja. La densidad se calcula dividiendo la masa de un objeto por su volumen.

ρ = m V {\displaystyle \rho ={frac {m}{V}} $\rho ={\frac {m}{V}}$

donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen.

Fórmula (forma clara): ρ = m / V

Unidades y conversiones

Unidad del Sistema Internacional (SI): kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
Unidades frecuentes en laboratorio: gramo por centímetro cúbico (g/cm³). Para convertir: 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.
Otras unidades prácticas: g/mL (1 g/mL = 1 g/cm³) y kg/L (1 kg/L = 1000 kg/m³).

Cómo medir la densidad

Objetos regulares: medir dimensiones (largo, ancho, altura, radio) para calcular el volumen geométrico y pesar para obtener la masa.
Objetos irregulares: usar el método de desplazamiento (volcar en una probeta con agua y medir el aumento de volumen) para obtener V; pesar el objeto para obtener m.
Líquidos: medir masa de un volumen conocido (por ejemplo, pesar 100 mL) o usar picnómetro.
Gases: requieren mediciones de presión, temperatura y volumen o instrumentos específicos (balanzas de gas, densímetros), porque su densidad varía fuertemente con la temperatura y la presión.

Interpretación física

Si la densidad de un objeto es mayor que la del fluido que lo rodea, el objeto tiende a hundirse. Si es menor, tiende a flotar (principio de Arquímedes).
La gravedad específica o densidad relativa es la razón entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua (a una temperatura de referencia). Es adimensional.
La densidad depende de la temperatura (y, en gases, también de la presión): al aumentar la temperatura, la mayoría de los sólidos y líquidos se expanden y su densidad disminuye.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 (cálculo directo): Un bloque metálico tiene masa m = 540 g y volumen V = 60 cm³. Calcular su densidad.

Calcular ρ en g/cm³: ρ = m / V = 540 g / 60 cm³ = 9 g/cm³.
Convertir a kg/m³: 9 g/cm³ × 1000 = 9000 kg/m³.

Ejemplo 2 (volumen por desplazamiento): Una piedra pesa 0,50 kg. Al sumergirla en una probeta con agua, el nivel sube de 200 mL a 270 mL. Calcular la densidad en kg/m³.

Volumen desplazado V = 270 mL − 200 mL = 70 mL = 70 cm³ = 70 × 10⁻⁶ m³ = 7,0 × 10⁻⁵ m³.
ρ = m / V = 0,50 kg / (7,0 × 10⁻⁵ m³) ≈ 7143 kg/m³ (≈ 7,143 g/cm³).

Ejemplo 3 (despejar V): ¿Cuál es el volumen de una pieza metálica de masa 2,0 kg si su densidad es 7800 kg/m³?

V = m / ρ = 2,0 kg / 7800 kg/m³ ≈ 2,56 × 10⁻⁴ m³ = 256 cm³.

Consejos prácticos

Siempre incluye unidades en todos los pasos y convierte las magnitudes a unidades compatibles antes de operar.
Cuida las cifras significativas según la precisión de las medidas de masa y volumen.
Para sustancias puras y en condiciones estándar, puedes consultar tablas de densidades (agua, aire, metales comunes, etc.).

Ejemplos de densidades típicas (orientativas)

Agua (a 4 °C): ≈ 1,00 g/cm³ = 1000 kg/m³.
Aire (a 15 °C, al nivel del mar): ≈ 1,225 kg/m³.
Hierro: ≈ 7,8 g/cm³ = 7800 kg/m³.
Aluminio: ≈ 2,70 g/cm³ = 2700 kg/m³.
Plomo: ≈ 11,34 g/cm³ = 11340 kg/m³.

Aplicaciones

Diseño naval y aeronáutico (flotabilidad y peso).
Control de calidad en industrias (comprobación de pureza o mezcla mediante densidad).
Determinación de composición y identificación de materiales.
Procesos químicos y transferencia de calor, donde la densidad afecta flujo y separación de fases.

En resumen, la densidad ρ = m / V es una propiedad física fundamental que relaciona masa y volumen. Con mediciones precisas de masa y volumen y teniendo en cuenta las condiciones (temperatura y presión), permite identificar materiales y prever su comportamiento frente a fluidos.

Cambios de densidad

En general, la densidad puede modificarse cambiando la presión o la temperatura. El aumento de la presión siempre aumenta la densidad de un material. El aumento de la temperatura suele reducir la densidad, pero hay excepciones. Por ejemplo, la densidad del agua aumenta ligeramente entre su punto de fusión a 0 °C y 4 °C. Cuando el agua se congela, se expande un 9% en volumen, formando un hielo menos denso que el agua líquida. El agua se expande cuando desciende por debajo de los 4 °C.

Medidas

El agua dulce suele utilizarse como patrón de densidad relativa. Esto se llama gravedad específica.

Las unidades más comunes del SI para la densidad son g/cm³ y kg/m³ . Cuando el numerador es mucho mayor que el denominador, significa que la sustancia tiene una densidad mayor. Cuando el denominador es mucho mayor que el numerador, la sustancia tiene una densidad menor.

Otros usos del término

"Densidad" a veces significa la relación entre otras propiedades en lugar de masa y volumen. Entonces significa la cantidad de una propiedad que se puede encontrar en una parte específica de lo que se está viendo. Por ejemplo, la densidad de población es la cantidad de personas que viven en la misma superficie de tierra. La densidad de población en la ciudad es mayor que en el campo porque la gente vive más cerca en la ciudad. En informática, la densidad de almacenamiento es la cantidad de datos que caben en un dispositivo de almacenamiento de datos en relación con su tamaño físico. Un disco Blu-ray tiene una mayor densidad de almacenamiento que un DVD, que a su vez tiene una mayor densidad de almacenamiento que un CD, aunque todos tengan casi exactamente el mismo volumen.

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la densidad?

R: La densidad es una medida que compara la cantidad de materia que tiene un objeto con su volumen.

P: ¿Cómo se mide la densidad?

R: La densidad se halla dividiendo la masa de un objeto por su volumen.

P: ¿Cómo se define la alta densidad?

R: Un objeto con mucha materia en un determinado volumen tiene alta densidad.

P: ¿Cómo se define la baja densidad?

R: Un objeto con poca materia en la misma cantidad de volumen tiene una densidad baja.

P: ¿Cuáles son los símbolos utilizados para representar la densidad, la masa y el volumen?

R: El símbolo utilizado para representar la densidad es ρ, el símbolo utilizado para representar la masa es m, y el símbolo utilizado para representar el volumen es V.

P: ¿Pueden dos objetos con la misma masa tener densidades diferentes?

R: Sí, dos objetos con la misma masa pueden tener densidades diferentes si sus volúmenes son diferentes.

P: ¿Cuál es la ecuación para hallar la densidad?

R: La ecuación para hallar la densidad es ρ = m/V, donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen.

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