كيفية حساب الكثافة

كثافة أي جسم هي ناتج قسمة كتلته على الحجم؛ يتم استخدام الكثافة بشكل أساسي في الجيولوجيا وعلم الفلزات وغيرها من المجالات العلمية، كتحديد خصائص الصخور والمعادن والفلزات، ولتحديد قدرة جسمٍ ما على الطفو في سائل معين. اتبع الخطوات التالية لحساب كثافة أي جسم.

الخطوات

تنزيل المقال

1
احسب "كتلة الجسم". الكتلة ببساطة هي مقدار ما يحتويه الجسم من مادة؛ يمكنك حساب الكتلة عن طريق وزن الجسم بالميزان العادي أو الميزان الزنبركي.
- إذا كنت بحاجة لوضع الجسم المراد حساب وزنه في وعاء (كأن يكون سائلًا أو مسحوقًا في أسطوانة مدرجة) فستحتاج لوزن الوعاء أولًا وهو فارغ قبل وزن الجسم حتى تستطيع حساب كتلة الوعاء ومن ثم طرحها من الكتلة الكلية للجسم والوعاء معًا.
2
احسب "حجم الجسم". الحجم هو الحيز الذي يشغله الجسم، ويمكن حساب الحجم بعدة طرق تختلف بناءً على طبيعة الجسم:
- إذا كان الجسم صلبًا وله أبعاد منتظمة، قِس طوله وعرضه وارتفاعه (أو طوله وقطره إذا كان أسطوانيًا) ثم احسب الحجم رياضيًا حسب شكل الجسم. يوجد صيغ مختلفة لحساب حجم كلٍ من متوازي المستطيلات أو الأسطوانة أو الهرم.
- إذا كان الجسم صلبًا ومصمتًا لكن أبعاده غير منتظمة (مثل الكثير من الصخور)، فيمكنك حساب حجمه عن طريق غمره في الماء ثم حساب حجم الماء الذي أزاحه الجسم. تعتمد هذه الطريقة على مبدأ "أرخميدس" والذي ينص على أن حجم الجسم يساوي حجم الماء الذي يزيحه عند غمره فيه.
- إذا كان الجسم سائلًا أو مسحوقًا، فضعه في أسطوانة مدرّجة ولاحظ القراءة التي يقف عندها الجسم في الأسطوانة. إذا كان الجسم سائلًا فاقرأ أقل علامة يشير إليها السائل في المنحنى الذي يشكله أعلاه.
ناتج هذه القسمة هي كثافة الجسم وتكون بوحدة الكتلة على الحجم. على سبيل المثال: إذا كانت كتلة الجسم 20 جرامًا وحجمه 5 سنتيمتر مكعب، فإن الكثافة تكون 4 جرام/سم مكعب.

مثال آخر حِله بنفسك لتتأكد من استيعابك: كوب نظيف وجاف كتلته 200 جرام ثم استخدمت ماصة لصب فيه 200 سم مكعب من سائل معين فأصبحت كتلة الكوب بما يحتويه من سائل 360 جرام. احسب كثافة هذا السائل.

أفكار مفيدة

الجاذبية النوعية (أو الثقل النوعي) من الأشياء المرتبطة بالكثافة، فهي تقارن كثافة أي جسم بكثافة الماء. تبلغ كثافة الماء 1 جرام/1 سم مكعب، فإذا كانت كثافة جسمٍ ما مقاسة بالوحدات نفسها فإن القيمة الرقمية للجاذبية النوعية له ستكون نفسها هي الكثافة، لكن دون الوحدة بعدها.