ما هي الكثافة؟
تمامًا مثل أي وحدات قياس أخرى ، تشتمل الكثافة على مجموعة متنوعة من الاستخدامات والتطبيقات في مختلف المجالات. لقد استخدمه العلماء لحل المشكلات ، خاصة الجيولوجية.
ما هي الكثافة؟
الكثافة هي وحدة تستخدم لقياس درجة ترابط مادة ما ، ويتم حسابها في الغالب بالكيلوغرام لكل متر مكعب (Kg / m3) أو غراما لكل سنتيمتر مكعب (g / cm3). لذلك ، يمكن مساواة متوسط كثافة كل كائن بجمع كتلته مقسومًا على الحجم الكلي للكائن. بعبارات بسيطة ، الكثافة هي عدد الكيلوجرامات التي يزنها جسم مكعّب واحد.
كل مادة لها كثافة خاصة بها لأن كل منها مصنوع من جزيئات وذرات مختلفة. لذلك ، ليس الجزء الأكبر من الكائن هو الذي يحدد الكثافة ولكن الكتلة. على سبيل المثال ، يكون للمعادن والخشب والبلاستيك من نفس الحجم كثافات مختلفة لأن لديهم كتل مختلفة. لديهم كتل مختلفة لأن كل منهم يختلف في طريقة تعبئة الذرات لتشكيل الجسم. على سبيل المثال ، تحتوي المعادن مثل النحاس والحديد والرصاص على ذرات معبأة بشكل أوثق مقارنة بالبلاستيك والخشب ، وبالتالي فإن الكتل الأعلى لهذه المعادن هي التي تجعلها أكثر كثافة من الخشب والبلاستيك.
من المهم أيضًا التفكير في حقيقة أن الكتلة ليست ثقلًا وأن تلك الكتلة تظل ثابتة على الرغم من التغييرات في المكان. ومع ذلك ، يتغير الوزن. على سبيل المثال ، سيتغير وزن جسم الفرد على الأرض إذا سافر الفرد إلى القمر.
كيفية حساب الكثافة
لتسهيل الفهم ، سننظر كمثال لكيفية حساب كثافة المادة. أولاً ، قد تضطر إلى تذكر أن الكثافة هي قسمة الحجم على كتلة نفس الكائن. سنبدأ من خلال النظر إلى جسم مكعبة ، حيث يبلغ حجم كل جانب 4 أمتار وكتلة 5 كيلوغرامات.
الآن بعد أن احتجنا إلى كل من الحجم والكتلة ، سنقوم أولاً بحساب الحجم حيث سنضرب الطول (L) والعرض (W) والارتفاع (H) ؛ وبالتالي ، المجلد (V) = 4m * 4m * 4m ، مما يعطينا 64 متر مكعب. وبما أن الكتلة هي 5 كيلوغرامات ، فإن الكثافة = تقسم الحجم على الكتلة ، أي 64 متر مكعب تقسم على 5 كيلوغرامات. وبالتالي ، فإن كثافة الكائن أعلاه هي 12.8 كجم / م 3.
تطبيق الكثافة
تطبيق الكثافة واسع. يتراوح من بناء السفن إلى تحديد الصخور. للحصول على فهم متعمق ، دعونا نناقش بإيجاز كيف يتم تطبيقه على الكائنات العائمة في الماء.
بعض الأشياء تغرق أو ترتفع حسب ما إذا كانت غازات أو سوائل. المحدد هو ما إذا كانت هذه الأجسام تغرق أو ترتفع هي كثافة السوائل أو الغازات التي علقت عليها. لذلك ، فهم مفهوم الكثافة يساعد في معرفة سبب غرق الأجسام أو تطفو في الماء وحركات الأجسام والغازات في الجو. مثال على ذلك سفينة تطفو في الماء رغم وزنها وحجمها. يمكنك القول أن السفينة مصنوعة من الفولاذ وهو معدن ذو كثافة أعلى من الماء ؛ تم بناء السفينة بطريقة يكون حجمها كبيرًا ، وبالتالي عندما تنقسم كتلة السفينة مع حجمها ، فإنها تأتي أقل من 1.0 جم / سم 3 وهي كثافة الماء. يجب أن تظل السفينة ذات كثافة أقل من الماء حتى عند التحميل أو ستغرق.
تستخدم الكثافة أيضًا لتحديد المعادن وفهم تركيب الصخور. كما أنه يتحكم في التيارات المحيطية وتداولها.
