الكتلة مقابل الكثافة
الكتلة والكثافة خواص فيزيائية لأي مادة ، وتحمل أهمية كبيرة ليس فقط للمادة ، ولكن أيضًا لاستخدامها وتطبيقها من قبل البشر. على الرغم من أنه من السهل رؤية الخصائص الفيزيائية مثل الطول والعرض والارتفاع بسهولة أكبر من الكتلة والكثافة ، إلا أن هذه الخصائص في الواقع أكثر أهمية للمواد. تعكس الكتلة كمية الأشياء أو المواد التي يتكون منها الكائن ، بينما تعكس الكثافة المساحة التي تتطلبها هذه الأشياء أو تملأها. على الرغم من أن الاختلاف بين الكتلة والكثافة يبدو بسيطًا وغير ضار ، إلا أن هناك اختلافات دقيقة سيتم تناولها أيضًا في هذه المقالة.
نعلم جميعًا أن قطعة من الصخر لها كثافة أعلى من كرة من الورق من نفس الحجم. هذا بسبب الثقل النسبي للأشياء ذات الحجم الثابت. على الرغم من أن كل من الكرة الورقية والقطعة الصخرية لهما نفس الحجم ، إلا أن الصخر أثقل من الورق. تشير الكثافة أيضًا إلى مدى تماسك جزيئات المادة. من الواضح أن هذا يعني أن الكوب المصنوع من الرغوة أقل كثافة من الكوب المصنوع من السيراميك. في أبسط التعاريف ، كثافة المادة هي كتلتها لكل وحدة حجم.
يجب أن تكون على دراية بممارسة مقارنة كثافة المواد بكثافة الماء. هذا لأن كثافة الماء قد تم أخذها على أنها واحدة ، وبالتالي ، فإن الجسم الذي يحتوي على كثافة أعلى سوف يغرق في الماء ، في حين أن الجسم الذي له كثافة أقل من الماء سوف يطفو عليه. الحمد لله ، النفط له كثافة أقل من كثافة الماء ، وإلا فإن تسرب النفط من الناقلات قد غرقت داخل المحيطات ، مما أدى إلى مقتل جميع الكائنات المائية. يستمر الزيت المسكوب في الطفو على الماء ، والذي يمكن جمعه بوسائل مختلفة.
يساعد مفهوم الاختلاف بين الكتلة والكثافة بشكل كبير في وصف كيف تطفو سفينة ذات كتلة ضخمة على الماء. بغض النظر عن حجم السفينة أو ثقلها ، فإنها لن تغرق طالما أن كثافتها أكبر من 1.0 جم / سم مكعب. على الرغم من أن السفينة قد تحتوي على الكثير من الفولاذ في بنائها ، مما يجعلها ثقيلة ، إلا أنها تحتوي على حجم أكبر وبالتالي الحفاظ على كثافتها أقل من 1 جم / سم مكعب مما يجبرها على الطفو على الماء.
لماذا تعتقد أن الصهارة تجد طريقها إلى فم البراكين؟ فقط لأن هذا المزيج الصخري المنصهر أخف من الصخور المحيطة به ، تظهر الصهارة وتنتشر من البركان على شكل حمم بركانية. يُلاحظ أحد التطبيقات المثيرة جدًا للكتلة والكثافة في مياه المحيط ، حيث يكون الماء على السطح أكثر دفئًا من الماء في القاع. هذا لأن الماء الدافئ أخف من الماء البارد وبالتالي يرتفع إلى السطح.
ربما يكون أفضل مثال على الاختلاف بين الكتلة والكثافة هو منطاد الهواء الساخن. عندما يسخن الهواء ، يصبح أقل كثافة ، ويبدأ البالون في الطفو على الهواء الأكثر برودة والأكثر كثافة بمجرد أن تصبح كثافته أقل من كثافة الغلاف الجوي.
باختصار:
الفرق بين الكتلة والكثافة
• لا داعي للبقاء مرتبكًا بمصطلح الكتلة والكثافة ، فالثقل أو الأفتح يعكس فقط كتلة أو وزن الجسم
• يخبرنا مفهوم الكثافة عن مقدار المواد المعبأة في مساحة الوحدة ، مما يجعل المادة أكثر كثافة.
• المواد الأكثر كثافة من الماء تغرق في الماء ، في حين أن المواد الأقل كثافة من الماء تطفو على الماء.
• كثافة سفينة كبيرة ، على الرغم من استخدام الكثير من الفولاذ لجعلها لا تزال أكبر من 1 جم / سم مكعب مما يجعلها تطفو على الماء.
