هل سبق لك أن نظرت إلى شيء كبير وغير حي ، مثل دبابة قتال أو طائرة تجارية صغيرة ، وتساءلت عن وزنها؟ إذا كان الأمر كذلك ، كيف كان عقلك يحاول حتى التخمين؟
هل فكرت في مصطلحات مثل "ثقيل" و "سميك" و "خفيف" و "أجوف"؟ هل حاولت بالفعل حساب ما تعنيه كلمة "كبير" بمصطلحات رياضية تقريبية؟
من المحتمل أن تخمن أن دبابة وطائرة يبدو أنهما بنفس الحجم تقريبًا سيكونان مختلفين تمامًا في الكتلة (وهما كذلك) ، لكن لماذا؟
إذا كان أي من هذه الحلقات مألوفًا ، فذلك لأنه سواء كنت على علم بذلك أم لا ، كان عقلك يحاول العثور على نقطة تقاطع الكميات الفيزيائية منأربعة حجمالخامس("الحجم") وكتلةمراتالتسريع من الجاذبية (وزن).
نقطة التقاطع هذه على طول الرحلة من الحجم إلى الوزن هيكثافة، وهو قياس مباشر لكمية "الأشياء" لكل وحدة من الفضاء ثلاثي الأبعاد ، أو الكتلة مقسومة على الحجم.
ما هي الكثافة؟
كثافةهي خاصية متأصلة (مضمنة) للمادة التي تعتمد على مقدار احتلالها لمقدار معين من المساحة ، أحيانًا مع الاعتماد على درجة الحرارة لأن بعض المواد ، بما في ذلك الماء ، يمكن أن تتمدد وتتقلص مع الحرارة والبرودة بدرجات متفاوتة درجات.
يتم التعبير عن الكثافة بوحدات
الكتلة مقسومة على الحجم، المعيار الدولي(وحدات SIكيلوغرام لكل متر مكعب ("مكعب") ، أوكجم / م3.في المختبر ، وحدات مثل جرام لكل سنتيمتر مكعب أو جرام / سم3، أكثر شيوعًا.- سم واحد3 يعادل مليلتر واحد (مل) ؛ كلاهما وحدات حجم. في معظم إعدادات الكيمياء ، يُفضل الأخير.
عندما تفكر في شيء ما على أنه ثقيل ، فأنت عادة ما تحسب حجمه. كيس من الكرات القطنية بحجم ملعب رياضي سيكون "ثقيلاً". عندما تفكر فينوع من الموادعلى أنها "ثقيلة" ، فإن ما تحصل عليه حقًا هو الكثافة. عادة ما يتم تحديد هذه الكمية بواسطةρ، الحرف اليوناني الصغير rho.
الكتلة والوزن والجاذبية
في حين أن الكتلة ليست وزنًا ، فإن الأجسام الأكثر كتلة لها أوزان أعلى نسبيًا بسببقانون نيوتن للجاذبية ،
F = ملغ
معزكونهاالتسارع بسبب الجاذبية. زله قيمة 9.8 م / ث2 على الارض، مما يعني أنه يضفي قوة مقدارها 9.8 م / ث2 × 15 كجم = 147 نيوتن (N) على صخرة وزنها 15 كجم (33 رطلاً).
تشير هذه العلاقة نفسها إلى أنه بالنسبة لجسم معين (أي واحد ذو كتلة ثابتة) ، فإن القوة التي يتعرض لها بسبب الجاذبية تتناسب طرديًا مع قيمةز، والتي بدورها تعتمد على كتلة الجسم المسؤول عن مجال الجاذبية. على القمر ، أينز= 1.625 م / ث2، فإن الكتلة التي تزن 15 كجم لا تزال تحتوي على أكتلةمن 15 كجم ، ولكن لهاوزنيتم تقليله بمعامل يبلغ حوالي ستة: 1.625 م / ث2 × 15 كجم = 24.4 نيوتن.
صيغة الكتلة إلى الحجم
إذا طُلب منك تحويل كجم إلى حجم بالمتر3 بالنسبة لمادة معينة ، ستحصل على رقم أكبر 1000 مرة مما لو اخترت تحويل g إلى حجم بالسنتيمتر3 (أو مل).
على سبيل المثال ، 1 متر مكعب من الماء ، والتي لها كثافة بالضبط1 كجم / لتربحكم التعريف ، كتلتها 1000 كجم (ما يزيد قليلاً عن 2200 رطل) وحجمها يساوي 1000 لتر. من ناحية أخرى ، فإن غرامًا واحدًا من الماء لا يستغرق سوى سنتيمتر واحد3 (أو مل) لذلك هناك طريقة أخرى للتعبير عن ذلك1 جم / مل.
تحويل كجم إلى لتر
لتحويل كجم إلى لتر ، نظرًا لأن الكيلوجرامات واللترات كلاهما من وحدات النظام الدولي للوحدات ، فأنت تحتاج فقط إلى قسمة الكتلة على الكثافة. حيث
\ rho = m / V \ text {،} m = \ rho V \ text {، and} V = m / \ rho
عند التحويل من الجرام إلى الحجم بدلاً من ذلك ، يتم تطبيق نفس القاعدة طالما أن وحدات الحجم هي سم3 (مل).