المحتوى
كثافة كتلة كائن ما يسمى ببساطة كثافةهي كتلتها مقسومة على حجمها. يتم تمثيل الكثافة عادة بالحرف اليوناني رو (ρ) وتحسب مع صيغة الكثافة الظاهرية: ρ = م / الخامس. هنا م هي كتلة كائن و الخامس هو حجمها.
في النظام المتري الكثافة لديها وحدات كيلوغرام لكل متر مكعب (كجم / م3) أو غرام لكل سنتيمتر مكعب (جم / سم3). في النظام الإنجليزي ، يكون المعادل جنيه لكل قدم مكعب (رطل / قدم)3).
ما هي الكتلة؟
كتلة هو مقدار المادة في كائن ، خاصية ثابتة تتوافق مع مقاومة هذا الكائن للتسارع. الصخرة لها نفس الكتلة سواء كانت على الأرض أو في الفضاء أو على كوكب المشتري. وزن يستخدم بالتبادل مع الكتلة في لغة مشتركة ، ولكن في الواقع فهي مختلفة جدا.
الوزن هو القوة على كتلة تحت تأثير الجاذبية وبالتالي يختلف مع مجال الجاذبية المحلي. لذلك الصخرة لها وزن معين يجلس على سطح الأرض ، لا يوجد وزن يطفو في الفضاء ووزن أكبر بشكل كبير في خطورة كوكب المشتري العالي.
ما هو الحجم؟
الصوت هو مقدار المساحة التي يشغلها الجسم ، والتي تعتمد على ترتيب المواد. كتلة صلبة من البلاستيك تسمى البوليسترين قد يكون حجمه 50 سم مكعب. إذا قمت بملء نفس كتلة البوليسترين بفقاعات هواء ، فستتمدد وتصنع الستايروفوم ، الذي سيكون له نفس الكتلة ولكن بحجم أكبر بكثير ، ربما يصل إلى 500 سم مكعب.
الآن بعد أن عرفت صيغة الكثافة الظاهرية والكتلة والحجم ، لديك كل ما تحتاجه لحساب الكثافة البلاستيكية.
حساب الكثافة تجريبيا
1. الحصول على قطعة من البلاستيك. إذا كان التركيب موحدًا ، فستكون للقطعة الصغيرة نفس كثافة القطعة الكبيرة ويمكنك استخدام عينة أصغر لسهولة القياس. ومع ذلك ، فإن العينة الأكبر تتيح قياس أكثر دقة للكتلة والحجم.
2. وزن العينة مع توازن أو مقياس. سجل الكتلة بالجرام. إذا كان المقياس يقيس رطلاً ، اضرب النتيجة بـ 453.6 جم / رطل لتحويل الجنيه إلى جرام.
3. قياس حجم العينة. ملء اسطوانة كبيرة تخرج مع الماء إلى مستوى 500 مل وتغمر العينة.
العديد من المواد البلاستيكية أقل كثافة من الماء وسوف تطفو. في هذه الحالة ، ضع ثقلًا مثل الجوز المعدني في الجزء السفلي من الاسطوانة ثم أضف الماء إلى مستوى 500 مل. أخرج الوزن واربطه بعينة بلاستيكية بطول قصير من الخيط.
قم بإسقاطها معًا في الماء حتى تغمر العينة تمامًا. تم تضمين حجم الوزن عند معايرة الاسطوانة بالماء عند مستوى 500 مل ، وبالتالي فإن الوزن لن يؤثر على القياس.
الفرق بين مستويات المياه الجديدة والأصلية هو حجم الكائن. تذكر أن ملليلتر واحدة (مل) تساوي سنتيمتر مكعب واحد (سم)3).
4. حساب الكثافة مع صيغة الكثافة الظاهرية. لحساب كثافة العينة ، قسّم الكتلة المقاسة على الحجم المقاس: ρ = م / الخامس.
مثال: حساب كثافة LDPE
إذا كنت تريد قياس كثافة البولي إثيلين منخفض الكثافة (البولي إثيلين منخفض الكثافة) ، وهو بلاستيك شائع يستخدم في الأشياء المنزلية ، اتبع الخطوات الموضحة:
الخطوة 1: الحصول على قطعة من البلاستيك. قص عينة من كائن مصنوع من LDPE.
الخطوة 2: وزن العينة مع توازن أو مقياس. تحويل جنيه إلى غرام إذا لزم الأمر. إذا كان وزن العينة 0.15 رطل ، فستكون الكتلة بالجرام 0.15 رطل × 453.6 جم / رطل = 68.04 جم.
الخطوه 3: قياس حجم العينة. إذا ارتفع مستوى الماء إلى 574.1 مل عندما يتم غمر البلاستيك في الأسطوانة المتدرجة ، يكون حجم العينة 574.1 مل - 500 مل = 74.1 مل أو 74.1 سم3.
الخطوة 4: حساب الكثافة مع صيغة الكثافة الظاهرية. الكثافة = الكتلة / الحجم = 68.04 جم / 74.1 سم3 = 0.92 جم / سم3.