Arkadaşınız size bir bardak katı buz ve diğeri size bir bardak sıvı su verdiyse hangisi daha ağırdır?
İçgüdümüz bazen katıların daha ağır olduğunu, ancak aslında sıvı suyun katı sudan daha yoğun olduğunu düşünmektir. Yoğunluktan ağırlığı nasıl hesaplayacağımızı bildiğimizde, bir bardak suyun daha ağır olduğunu hemen görebiliriz.
Yoğunluk nedir?
Bazı maddelerin yoğunluğu bize onun ne kadar kompakt veya yayılmış olduğunu söyler. Hacim yoğunluğunu, kütle yoğunluğunu veya başka herhangi bir yoğunluğu tanımlayabiliriz.
Örneğin, şehir planlamacıları belirli binaları nereye inşa edeceklerini bulmak için genellikle konut mevcudiyeti veya marketler gibi farklı yoğunlukları düşünürler.
Genel olarak, yoğunluk genellikle kütle gibi bir niceliğin bir alana veya hacme bölünmesidir.
Bu nedenle bir ağırlık yoğunluğu, bir nesnenin ağırlığının bir alanda veya hacimde nasıl dağıldığını tanımlar. Daha büyük olasılıkla, kütle yoğunluklarını kullanacaksınız, çünkü kütle ve ağırlık yerçekimi ivmesiyle ilişkilidir. Dünya yüzeyinde nerede olduğunuza bağlı olarak değişebilir (ve hatta farklı bir yerdeyseniz daha da fazla gezegen!).
İpuçları
Bir nesnenin yoğunluğu, yayılmasının ne kadar kompakt olduğunu tanımlar. Ağırlık yoğunluğu, nesnenin bir alan veya hacimdeki ağırlık dağılımını tanımlar.
Kimyada Yoğunluk Formülüne Bir Örnek
Diyelim ki laboratuvarımızda iki bileşik var: A ve B. Bileşik A, hacmi 30 cm olan bir toptur.3 ve 50 g kütleye sahiptir. Bileşik B, kenarları 6 cm olan ve kütle yoğunluğu 500 kg/m olan mükemmel bir küptür.3. A bileşiğinin yoğunluğu nedir ve hangi bileşik daha ağırdır?
A bileşiğinin kütle yoğunluğunu hızlı bir şekilde hesaplayabiliriz:
\text{A'nın yoğunluğu}=\frac{50\text{ g}}{30\text{ cm}^3}=1.667\text{ g/cm}^3
Ancak A ve B'nin yoğunluklarını karşılaştırmak için yoğunluğu aynı birimlere çevirmeliyiz.
kg/m'den dönüştürmek için3 g/cm'ye3, dönüşümleri kullanmamız gerekiyor: 1 m3 = 1.000.000 cm3 ve 1 kg = 1000 gr. Bu nedenle, B bileşiğinin kütle yoğunluğu 0,5 g/cm3'tür.3. Şimdi kütle yoğunluklarını basitçe karşılaştırabiliriz ve B bileşiğinin A bileşiğinden daha az yoğun olduğunu fark edebiliriz.
Ağırlık Muhasebesi
Hangisinin daha ağır olduğunu cevaplamak için, her bir bileşiğin ağırlığını kütlesinden ve yerçekimi ivmesinden hesaplamamız gerekir. 0,05 kg olan A bileşiğinin kütlesini biliyoruz, dolayısıyla Newton cinsinden ağırlığı 0,05 kg × 9,8 m/s'dir.2= 0.49 N.
Ama B bileşiği için kapladığı hacmi hesaplamamız gerekiyor, o zaman kütle yoğunluğundan kütle. Mükemmel bir küp olduğu için B bileşiğinin hacmini hesaplayabiliriz: hacim (6 cm)3 = 216 cm3.
B bileşiğinin ağırlığı hacim çarpı yoğunluktur: 216 cm3 çarpı 0,5 g/cm3, veya 108 gr. Bu nedenle ağırlık 0,108 kg çarpı 9,8 m/s'dir.2, veya 1.07 N.
Kütle ve Ağırlık Arasındaki Fark
Ağırlık, bir cismin kütlesinden dolayı üzerindeki yerçekimi kuvvetini ve yerçekiminin yerel ivmesini tanımlayan miktardır. Bu nedenle, bir nesneyi bir vadiden yüksek bir dağın tepesine taşırsanız ağırlığı değişebilir, çünkü Dünya'nın çekirdeğinden uzaklaştıkça yerçekimi ivmesi azalır.
Ancak kütle, ancak nesne fiziksel olarak değiştirilirse ve maddesinin bir kısmı kaldırılırsa değişebilir.
Kütle ve ağırlık arasındaki farkı hatırlamak önemlidir.