المحتوى
إذا أعطاك صديقك كوبًا واحدًا من الثلج الصلب ، وأعطاك آخر كوبًا واحدًا من الماء السائل ، أيهما أثقل؟
غريزتنا هي في بعض الأحيان أن نعتقد أن المواد الصلبة أثقل ، ولكن في الواقع الماء السائل أكثر كثافة من الماء الصلب. من خلال معرفة كيفية حساب الوزن من الكثافة ، يمكننا أن نرى بسرعة أن كوب الماء أثقل.
ما هي الكثافة؟
تخبرنا كثافة بعض المواد مدى ضغطها أو انتشارها. يمكننا وصف كثافة الحجم ، كثافة الكتلة ، أو أي نوع آخر من الكثافة.
على سبيل المثال ، غالبًا ما يفكر مخططي المدن في كثافات مختلفة ، مثل توفر المساكن أو محلات البقالة ، لمعرفة مكان بناء بعض المباني.
بشكل عام ، تكون الكثافة عادةً كمية مثل الكتلة ، مقسومة على مساحة أو حجم.
لذلك ، تصف كثافة الوزن كيفية توزيع وزن بعض الأشياء في مساحة معينة أو حجم معين. على الأرجح ، ستستخدم كثافات الكتلة ، نظرًا لأن الكتلة والوزن مرتبطان بتسارع الجاذبية ، والذي يمكن أن يتغير وفقًا لموقعك على سطح الأرض (وحتى أكثر من ذلك إذا كنت على كوكب مختلف!).
نصائح
مثال على صيغة الكثافة في الكيمياء
دعنا نفترض أن مختبرنا يحتوي على مركبين: A و B. Compound A هي كرة بحجم 30 سم3 ولديه كتلة من 50 غرام. المركب B هو مكعب مثالي ذو جوانب يبلغ حجمه 6 سم ، وكثافة كتلته 500 كجم / م3. ما هي كثافة المركب A والمركب الأثقل؟
يمكننا حساب كثافة الكتلة للمركب A بسرعة: 50 جم / 30 سم3 = 1.6667 جم / سم3. ولكن من أجل مقارنة كثافتي A و B ، يتعين علينا تحويل الكثافة إلى نفس الوحدات.
لتحويل من كجم / م3 إلى غرام / سم3، نحن بحاجة إلى استخدام التحويلات: 1 م3 = 1،000،000 سم3 و 1 كجم = 1000 غرام. لذلك ، فإن كثافة الكتلة للمركب B هي 0.5 جم / سم3. الآن يمكننا ببساطة مقارنة كثافات الكتلة ولاحظ أن المركب B أقل كثافة من المركب A.
المحاسبة عن الوزن
للإجابة على الوزن الأثقل ، نحتاج إلى حساب وزن كل مركب من كتلته وتسارع الجاذبية. نحن نعرف كتلة المركب A ، الذي يبلغ 0.05 كجم ، وبالتالي فإن وزنه في نيوتن هو 0.05 كجم × 9.8 م / ث2= 0.49 ن.
لكن بالنسبة للمركب B ، نحتاج إلى حساب الحجم الذي يشغله ، ثم كتلته من كثافة الكتلة. يمكننا حساب حجم المركب B لأنه مكعب مثالي: الحجم (6 سم)3 = 216 سم3.
وزن المركب B هو حجم المرات الكثافة: 216 سم3 مرات 0.5 جم / سم3، أو 108 غرام. وبالتالي فإن الوزن 0.108 كجم مرات 9.8 م / ث2أو 1.07 ن.
الفرق بين الكتلة والوزن
الوزن هو الكمية التي تصف قوة الجاذبية على جسم ما بسبب كتلته ، والتسارع المحلي للجاذبية. لذلك ، يمكن أن يتغير وزن الجسم إذا قمت بنقله من وادي إلى قمة جبل طويل ، لأن تسارع الجاذبية يتناقص مع تحركنا بعيدًا عن لب الأرض.
ومع ذلك ، يمكن أن تتغير الكتلة فقط إذا تم تغيير الكائن ماديًا وتمت إزالة بعض مواده.
من المهم أن نتذكر الفرق بين الكتلة والوزن.