ما هو قانون الكثافة في الفيزياء للسوائل وكيفية حسابه، يعتبر الكثافة هو النسبة الكاملة بين الكتلة والحجم، أو الكتلة لكل وحدة من الحجم، كما يمكن قياس كمية بعض المادة التي تكون بداخل الجسم لكل وحدة من الحجم، وتكون بالغالب تقاس بالسنتيمتر المربع أو المتر المربع، حيث يتم استخدام الحجم والكتلة للقيام بتحديد الكثافة في المادة لأن الكتلة تكون تقيس كمية المادة التي يكون يضمها الجسم، والحجم الذي يكون يقيس الفراغ الذي يكون يشغله الجسم داخل الفضاء ثلاثي الأبعاد لأنه مهم بشكل كبير في علم الفيزياء، سنتعرف من خلال مقالنا على ما هو قانون الكثافة في الفيزياء للسوائل وكيفية حسابه.
ما هو تعريف الكثافة
تكون الكثافة هي أحد الخصائص الفيزيائية التي تكون خاصة بالمادة، فيكون لكل مادة مخصصة يكون فيها كثافة محددة تجعل على تميزها عن الكثير من المواد، كما يمكن تعريف الكثافة تكون خاصة بكتلة المادة في وحدة حجم، حيث أن النسبة يكون قياسها بين الحجم والمادة، وهي تكون تشير بشكل كامل لتقارب كل جزئيات المادة، كل ما زادت كثافة المادة يكون فيها تقارب كبير بين الجزيئات وتكون متراصة بشكل أكبر، ويكون العكس صحيح، وتكون من أبرز قيم الكثافة كما يلي:
- كما تكون القيمة للكثافة الخاصة بالغازات ضمن حدود 1000 غم/سم3.
- كثافة السائل تكون حوالي1 غم/سم3.
- تكون الكثافة الخاصة بالمياه العذبة حوالي 1 غم/سم3.
- كثافة المعادن تكون حوالي 7 غم/سم3.
شاهد أيضاً: اسئلة فيزيائية صعبة واجوبتها 2025
ما هو قانون الكثافة
يكون هناك العديد من العوامل التي تؤثر على نسبة الكثافة التي تقاس في جسم، وتكون متمثلة في درجة الحرارة والضغط الجوي، حيث تكون القيم المتغيرة للجسم والضغط الجوي تؤدي لتغير قيمة الكثافة بشكل كبير، حيث يكون في حالة انخفاض درجات الحرارة تكون كل جزيئات المادة حركته قليلة، حيث عندما تكون حركة الجزيئات قليلة سوف يكون الفراغ الذي تتواجد فيه أصبح أقل فبالتالي يتم زيادة كثافة المادة، ولكن في حالة رفع درجة الحرارة تكون الطريقة بالعكس، ويكون حينها الكثافة قليلة، وقد تم اكتشاف قانون الكثافة من خلال العالم اليوناني الشهير أرخميدس، فيمكن حساب قانون الكثافة عبر ربطه بالحجم والكتلة، وهو كما يلي:
- الكثافة= الكتلة/الحجم (ث= ك/ح).
- Density= mass/volume.
يكون القانون يوضح بشكل كامل المقدر الخاص بالكثافة الذي يكون متناسب بشكل طردي مع الكتلة الخاصة بالمادة عند ثبوت الحجم، ويكون مقدرا الكثافة عكسي مع حجم المادة عندما تكون الكتلة ثابتة.
شاهد أيضاً: شرح قانون الجاذبية الأرضية أو قانون نيوتن بالتفصيل
حساب كتلة الجسم في قانون الكثافة
تكون الكتلة عبارة عن مقدار المادة التي تكون مكونة للجسم، أي بمعنى مقدار ما يحتويه الجسم من المادة، ويتم حساب الكتلة من خلال الميزان العادي أو الزنبركي، وعندما يكون الجسم المراد البدء بحساب كتلة مسحوق أو سائل فيجب حينها استخدام الوعاء المدرج، حيث حينها نقوم بحسابه مع الوعاء وبعدها نقوم بطرح وزن الوعاء الفارغ، ويمكن قياس الكتلة من خلال قانون الكثافة كما يلي:
- الكتلة= الكثافة *الحجم.
شاهد أيضاً: أسئلة وأجوبة ثقافية شيقة في الفيزياء
حساب حجم الجسم في قانون الكثافة
يكون الحجم يعرف أنه هو المكان الذي يكون جسم ما يشغله بشكل كامل، فتكون طريقة حساب الحجم مختلفة على حسب الطبيعة الخاصة فيهم، ويكون لكل جسم الحجم الخاص فيه سواء كان صلب أو سائل، ولكن يكون قياس الحجم من ضمن قانون الكثافة كما يلي:
الحجم = الكتلة / الكثافة.
وتكون من أهم الأجسام التي يكون مراد قياسها عبر استخدام قانون الكثافة كما يلي:
حساب حجم جسم صلب وله أبعاد منتظمة:
- يمكن حساب الحجم الخاص بالجسم الصلب من خلال البدء بحساب العرض والطول والارتفاع.
- عندما يكون الجسم مثل المكعب أو متوازي المستطيلات.
- ولكن يتم قياس طول القطر عندما يكون الجسم على شكل أسطوانة.
- حيث يتم حسابه بشكل نهائي عندما يكون متوازي مستطيلات أو مكعب أو هرم أو أسطوانة.
كذلك، حساب حجم جسم صلب وله أبعاد غير منتظمة:
- تكون هذه الحالة لحساب حجم الصخور.
- حيث يتم حينها وضع الجسم المراد قياسيه في الماء، وبعدها القيام بحساب حجم الماء ونسبة الحجم الذي تمت إزاحته للأعلى.
- فيكون هذا على نفس نهج أرخميدس.
- الذي يكون ينص على أن أي جسم يكون هو نفسه حجم السائل الذي غمر فيه فيتم حساب إزاحته بعد وضعه في الماء.
حساب حجم جسم سائل:
يمكن القيام بوضع السائل في أسطوانة مدرجة الشكل، حيث يجب التوقف عند ملاحظة كمية السائل في الجسم، فيتم حينها قراءة الرقم الأقل وليس الأكثر لوضع نسبة حجم السائل.
شاهد أيضاً: شرح قوانين السرعة والتسارع في الفيزياء وما هو قانون السرعة
ما هو قانون الكثافة في الفيزياء للسوائل وكيفية حسابه، تعتبر الفيزياء من أكثر العلوم التي تستقطب التفكير بشكل كبير فهي تعمل على تحريك الدماغ بشكل كبير للحصول على الطريقة الصحيحة للقيام بحساب الأمر المطلوب تطبيقه في التساؤل.