द्रव्यमान, आयतन और घनत्व के बीच संबंध

द्रव्यमान, आयतन और घनत्व किसी वस्तु के सबसे बुनियादी गुणों में से तीन हैं। द्रव्यमान कितना भारी है, आयतन आपको बताता है कि यह कितना बड़ा है, और घनत्व द्रव्यमान को आयतन से विभाजित किया जाता है। यद्यपि द्रव्यमान और आयतन ऐसे गुण हैं जिनसे आप हर दिन निपटते हैं, घनत्व का विचार थोड़ा कम स्पष्ट है और सावधानीपूर्वक विचार करता है। हालांकि, एक बार जब आप इसे समझ लेते हैं, तो घनत्व बहुत उपयोगी होता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

आयतन किसी वस्तु का आकार है, और द्रव्यमान उसका भार है। घनत्व प्राप्त करने के लिए, द्रव्यमान को आयतन से विभाजित करें। उदाहरण के लिए, एक सीसे की ईंट, 5 सेमी x 2 सेमी x 10 सेमी, का वजन 1,134 ग्राम है। ईंट का आयतन 5 x 2 x 10 = 100 घन सेमी है। लेड का घनत्व 11.34 ग्राम प्रति घन सेमी प्राप्त करने के लिए 1,134 को 100 से विभाजित करें।

द्रव्यमान पूरी तरह से समझा नहीं गया है, इसलिए इसे दो अलग-अलग तरीकों से परिभाषित किया गया है: जड़त्वीय द्रव्यमान कितनी दृढ़ता से मापता है एक वस्तु त्वरण का विरोध करती है, जबकि गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान मापता है कि कोई वस्तु अन्य चीजों को कितनी मजबूती से आकर्षित करती है अपने आप। यह स्पष्ट नहीं है कि ये दो अलग-अलग प्रकार के द्रव्यमान समान क्यों हैं, लेकिन प्रयोग इस बात की पुष्टि करते हैं कि वे हैं। कड़ाई से बोलते हुए, एक पैमाना वजन को मापता है, लेकिन आप आमतौर पर वजन और द्रव्यमान को एक ही चीज मान सकते हैं।

आयतन किसी वस्तु के स्थानिक आकार को मापता है। यद्यपि आयतन की गणना करने के लिए प्रयुक्त सूत्र इसके आकार पर निर्भर करता है और जटिल हो सकता है, आप इसे आम तौर पर चौड़ाई गुणा ऊंचाई गुणा लंबाई के रूप में सोच सकते हैं। किसी वस्तु का आयतन मापना कभी-कभी उसकी गणना करने से आसान हो सकता है। इसे पानी के एक बड़े कंटेनर में डालकर और जल स्तर में वृद्धि को मापने के लिए जल्दी से मात्रा का पता लगाया जा सकता है, चाहे वह किसी भी आकार का हो।

घनत्व की गणना किसी वस्तु के द्रव्यमान को उसके आयतन से विभाजित करके की जाती है। घनत्व द्रव्यमान या आयतन की तुलना में कम सहज होता है, लेकिन यदि आपने कभी किसी वस्तु को उठाया है और उसे अपनी अपेक्षा से अधिक हल्का या भारी पाया है, तो इसका कारण यह है कि इसका घनत्व वह नहीं है जो आपने सोचा था। घनत्व आमतौर पर सीधे नहीं मापा जा सकता है और द्रव्यमान और मात्रा निर्धारित होने के बाद इसकी गणना की जानी चाहिए। घनत्व का उपयोग कभी-कभी मात्रा से विभाजित अन्य मात्राओं का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जैसे कि ऊर्जा घनत्व।

वैज्ञानिक और इंजीनियर अक्सर घनत्व का उपयोग करते हैं, क्योंकि यह किसी वस्तु के गुणों की गणना करने और उस सामग्री की पहचान करने के लिए उपयोगी होता है जिससे वस्तु बनी होती है। धातु, प्लास्टिक और अन्य सहित हजारों पदार्थों का घनत्व सर्वविदित है। कमरे के तापमान और दबाव पर, किसी दिए गए पदार्थ का घनत्व लगभग हमेशा स्थिर रहता है - एक लोहे की कील और एक लोहे की नाव के लंगर दोनों का घनत्व समान होता है, हालांकि वे बहुत अलग चीजें हैं। किसी वस्तु के घनत्व की गणना करने के बाद, एक वैज्ञानिक एक तालिका में मान को ऊपर देख सकता है और कई मामलों में सटीक रूप से यह निर्धारित कर सकता है कि वस्तु किस चीज से बनी है।

घनत्व की गणना के सबसे प्रसिद्ध उदाहरणों में से एक आर्किमिडीज और स्वर्ण मुकुट की कहानी है। एक राजा ने आर्किमिडीज से यह निर्धारित करने के लिए कहा था कि उसका नया मुकुट शुद्ध सोने से बना है, लेकिन इसे किसी भी तरह से नुकसान पहुंचाए बिना। आर्किमिडीज ने महसूस किया कि ताज को पानी में डुबो कर, वह इसका आयतन और इसलिए इसका घनत्व निर्धारित कर सकता है। इस तरह, उन्होंने साबित कर दिया कि मुकुट शुद्ध सोना नहीं था, बल्कि इसमें सस्ती धातुएँ थीं।