अगर आपके दोस्त ने आपको एक कप ठोस बर्फ दी और दूसरे ने आपको एक कप तरल पानी दिया, तो कौन सा भारी है?
हमारी प्रवृत्ति कभी-कभी यह सोचने की होती है कि ठोस भारी होते हैं, लेकिन वास्तव में तरल पानी ठोस पानी की तुलना में सघन होता है। घनत्व से वजन की गणना कैसे करें, यह जानकर हम जल्दी से देख सकते हैं कि पानी का प्याला भारी है।
घनत्व क्या है?
किसी पदार्थ का घनत्व हमें बताता है कि वह कितना सघन या फैला हुआ है। हम आयतन घनत्व, द्रव्यमान घनत्व या किसी अन्य प्रकार के घनत्व का वर्णन कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए, शहर के नियोजक अक्सर विभिन्न घनत्वों के बारे में सोचते हैं, जैसे कि आवास की उपलब्धता या किराना स्टोर, यह पता लगाने के लिए कि कुछ भवनों का निर्माण कहाँ करना है।
सामान्य तौर पर, घनत्व आमतौर पर एक मात्रा होती है जैसे द्रव्यमान, किसी क्षेत्र या आयतन से विभाजित होता है।
एक भार घनत्व इसलिए वर्णन करेगा कि किसी वस्तु का भार किसी क्षेत्र, या आयतन में कैसे वितरित किया जाता है। अधिक संभावना है, आप द्रव्यमान घनत्व का उपयोग करेंगे, क्योंकि द्रव्यमान और भार गुरुत्वाकर्षण के त्वरण से संबंधित हैं, जो आप पृथ्वी की सतह पर कहां हैं, इसके आधार पर बदल सकते हैं (और इससे भी अधिक यदि आप किसी भिन्न स्थान पर हैं ग्रह!)
टिप्स
किसी वस्तु का घनत्व बताता है कि वह कितना फैला हुआ है। भार घनत्व किसी क्षेत्र या आयतन में वस्तु के भार वितरण का वर्णन करता है।
रसायन विज्ञान में घनत्व सूत्र का एक उदाहरण
मान लीजिए कि हमारी प्रयोगशाला में दो यौगिक हैं: ए और बी। यौगिक A एक गेंद है जिसका आयतन 30 सेमी. है3 और इसका द्रव्यमान 50 ग्राम है। कंपाउंड बी एक पूर्ण घन है जिसकी भुजाएँ 6 सेमी मापी गई हैं, और इसका द्रव्यमान घनत्व 500 किग्रा / मी. है3. यौगिक A का घनत्व कितना है, और कौन सा यौगिक भारी है?
हम यौगिक A के द्रव्यमान घनत्व की शीघ्रता से गणना कर सकते हैं:
\text{घनत्व A}=\frac{50\text{ g}}{30\text{cm}^3}=1.667\text{ g/cm}^3
लेकिन A और B के घनत्वों की तुलना करने के लिए, हमें घनत्व को समान इकाइयों में बदलना होगा।
kg/m. से कनवर्ट करने के लिए3 से जी/सेमी3, हमें रूपांतरणों का उपयोग करने की आवश्यकता है: 1 वर्ग मीटर3 = 1,000,000 सेमी3 और 1 किलो = 1000 ग्राम। अतः यौगिक B का द्रव्यमान घनत्व 0.5 g/cm. है3. अब हम केवल द्रव्यमान घनत्व की तुलना कर सकते हैं और नोटिस कर सकते हैं कि यौगिक B, यौगिक A से कम घना है।
वजन के लिए लेखांकन
यह उत्तर देने के लिए कि कौन सा भारी है, हमें प्रत्येक यौगिक के वजन की गणना उसके द्रव्यमान और गुरुत्वाकर्षण के त्वरण से करनी होगी। हम यौगिक A का द्रव्यमान जानते हैं, जो कि 0.05 किग्रा है, इसलिए न्यूटन में इसका भार 0.05 किग्रा × 9.8 मी/से है।2= 0.49 एन.
लेकिन यौगिक बी के लिए, हमें उस मात्रा की गणना करने की आवश्यकता है जो वह व्याप्त है, फिर यह द्रव्यमान घनत्व से द्रव्यमान है। हम यौगिक B के आयतन की गणना कर सकते हैं क्योंकि यह एक पूर्ण घन है: आयतन है (6 सेमी)3 = 216 सेमी3.
यौगिक बी का वजन घनत्व का आयतन गुणा है: 216 सेमी3 गुना 0.5 ग्राम/सेमी3, या 108 ग्रा। इसलिए वजन 0.108 किलो गुणा 9.8 मी/से2, या 1.07 एन.
द्रव्यमान और भार के बीच का अंतर
भार वह मात्रा है जो किसी वस्तु पर उसके द्रव्यमान के कारण गुरुत्वाकर्षण बल और गुरुत्वाकर्षण के स्थानीय त्वरण का वर्णन करती है। इसलिए, यदि आप किसी वस्तु को किसी घाटी से किसी ऊंचे पहाड़ की चोटी पर ले जाते हैं, तो उसका वजन बदल सकता है, क्योंकि जैसे-जैसे हम पृथ्वी के केंद्र से दूर जाते हैं, गुरुत्वाकर्षण का त्वरण कम होता जाता है।
हालाँकि, द्रव्यमान केवल तभी बदल सकता है जब वस्तु को भौतिक रूप से बदल दिया जाए और इसके कुछ पदार्थ को हटा दिया जाए।
द्रव्यमान और वजन के बीच के अंतर को याद रखना महत्वपूर्ण है।