الكثافة أو كثافة الكتلة هي مقياس لكثافة الكتلة لكل وحدة حجم للجسم. كلما زادت كثافة الجسم ، زادت كتلة كل حجم.
هل سبق لك أن رأيت قاربًا يطفو على الماء؟ يمكن للقوارب المصنوعة من الخشب أن تطفو على الماء لأن كثافة الخشب أقل من كثافة الماء.
بعد ذلك ، يفصل الزيت الممزوج بالماء في الزجاج المادة ويطفو على الماء. وذلك لأن كثافة الماء أكبر من كثافة الزيت.
يمكن تعريف مفهوم الكثافة على أنه مدى ثقل أو مدى ضوء الجسم بالنسبة لحجمه. فيما يلي مناقشة أخرى لكثافة كتلة جسم ما.
الصيغ والوحدات
لتحديد كثافة كائن ما ، يمكنك استخدام الصيغة أو المعادلة أدناه:
تُقرأ الكثافة التي يرمز إليها بـ "rho" في الصورة أعلاه. معادلة الكثافة هي نتيجة قسمة كتلة الجسم على حجم الجسم.
وحدة الكثافة حسب النظام الدولي للوحدات هي Kg / m3 أو Kg m - 3. الكتلة بالكيلوجرام والحجم بالمتر المكعب.
تحويلات الوحدة الأخرى على النحو التالي.
- 1 كجم / م 3 = 0.001 جم / سم 3
- 1 جم / سم 3 = 1000 كجم / م 3
- 1 لتر = 1000 ملليلتر = 1000 سم 3
إذن ما هو الفرق بين كتلة الجسم وكثافته؟
الاجابة:
تُظهر الكتلة عدد الجسيمات التي يمكن العثور عليها على جسم ما ، بينما تخبرك الكثافة بمدى كثافة وكثافة الجسيمات.
قياس الكثافة
لقياس كثافة الجسم ، يجب علينا قياس كتلة الجسم وقياس حجمه.
- يتم قياس كتلة الجسم بالميزان
- يتم قياس الحجم بطرق مختلفة.
إذا كان الكائن شكلًا عاديًا ، مثل مكعب أو كتلة أو كرة ، فيمكننا قياس طول الضلع ثم حساب الحجم باستخدام صيغة حجم مكعب أو كتلة أو كرة.
ولكن إذا كان الجسم الذي تقيسه غير منتظم الشكل ، مثل الحجر ، فاستخدم كوب قياس لقياس حجمه.
- يتم الحصول على الكثافة بقسمة كتلة الجسم على حجمه.
ما تحتاج إلى معرفته هو أن لكل جسم كثافة كتلة مختلفة. ستحدد كثافة الكتلة مدى كثافة أو صلابة المادة. فيما يلي كثافة الكتلة لمختلف المواد والمواد.
مثال على المشاكل
1. نوع المادة X عبارة عن مكعب طول جوانبه 4 أمتار. يتم وزن المادة بميزان 2 كجم. ما هي كثافة أو كثافة كتلة الجسم س؟
مستوطنة
إذا كانت الكتلة = 2 كجم وحجم متوازي المستطيلات = 43 = 16
بحيث تكون كثافة كتلة المادة ρ = 2/16 = 0.125 كجم / م 3
2. ما كتلة الماء إذا كان حجمه 1 لتر؟
مستوطنة
معروف
V = 1 لتر = 0.001 متر مكعب
بناءً على الجدول ، ρ الماء = 1000 كجم / م 3.
بحيث يتم الحصول على معادلة الكثافة:
م = ρ V = (1000) (0.001) = 1 كجم
3. مكواة ذات شكل غير منتظم تزن 14 كجم. يقاس حجم المكواة بكوب قياس مملوء بالماء. قبل إضافة الحديد ، يملأ حجم الماء كوب القياس. بعد إضافة المكواة ، ينسكب الماء الموجود في الكوب. ما هو حجم الماء المنسكب؟
التسوية :
كتلة الصخر (م) = 14 كجم
الكثافة ρ الحديد = 7،874 كجم / م³
يتسبب حجم الحجر الذي يتم وضعه في كوب قياس مملوء بالماء في إهدار الماء الموجود في الزجاج. هذا يعني أن حجم الماء المنسكب = حجم الحجارة
ع = م / ρ = 14/7874 = 1.77 م³.
وبالتالي فإن الماء المهدر 1.77 متر مكعب.