حاسبة الكثافة

الكثافة (ρ) = الكتلة (m) ÷ الحجم (V). لإيجاد الكثافة، اقسم كتلة الجسم على حجمه. مثال: كتلة معدنية بكتلة 500 جرام وحجم 185 سم³، الكثافة = 500 ÷ 185 = 2.7 جم/سم³ (ألومنيوم). يمكن إعادة ترتيب المعادلة لإيجاد الكتلة (m = ρ × V) أو الحجم (V = m ÷ ρ). استخدم دائماً وحدات متسقة—جم/سم³ للأجسام الصغيرة، كجم/م³ للكميات الكبيرة.

القيم المرجعية الرئيسية: الماء = 1.0 جم/سم³ (1000 كجم/م³) عند 4°س. الهواء = 0.0012 جم/سم³ (1.2 كجم/م³). المعادن الشائعة: الألومنيوم = 2.7 جم/سم³، الحديد/الفولاذ = 7.8 جم/سم³، النحاس = 8.9 جم/سم³، الرصاص = 11.3 جم/سم³، الذهب = 19.3 جم/سم³. الخشب يتفاوت: البلسا = 0.12 جم/سم³، البلوط = 0.6-0.9 جم/سم³. المواد الأقل كثافة من الماء (1.0) تطفو؛ والأكثر كثافة تغرق.

هذا ليس صدفة—إنه بالتصميم. تم إنشاء النظام المتري بحيث يساوي 1 جرام كتلة 1 سنتيمتر مكعب (1 مل) من الماء عند 4°س. هذا يجعل الماء نقطة مرجعية مثالية. عند 4°س، يصل الماء إلى أقصى كثافة. فوق أو تحت هذه الحرارة، يكون الماء أقل كثافة قليلاً. كثافة الجليد عند 0°س هي 0.92 جم/سم³، ولهذا يطفو الجليد—خاصية حيوية للحياة المائية.

معظم المواد تتمدد عند التسخين، مما يقلل الكثافة. الماء عند 25°س كثافته 0.997 جم/سم³ مقابل 1.000 عند 4°س. المعادن تتبع أنماطاً مشابهة: الألومنيوم عند 20°س هو 2.70 جم/سم³، لكن عند 600°س ينخفض إلى حوالي 2.55 جم/سم³. الغازات الأكثر تأثراً—الهواء عند 0°س هو 1.29 كجم/م³ لكن عند 30°س فقط 1.16 كجم/م³. سجل دائماً درجة الحرارة عندما تكون الدقة مهمة، خاصة للسوائل والغازات.

الكثافة خاصية مميزة مفيدة لتحديد المواد. قس الكتلة (بميزان) والحجم (بإزاحة الماء للأجسام غير المنتظمة). احسب الكثافة وقارن بالقيم المعروفة. مثال: خاتم ذهبي اللون بكتلة 15 جرام وحجم 1.4 سم³ كثافته 10.7 جم/سم³. الذهب الحقيقي 19.3 جم/سم³، لذا هذا على الأرجح نحاس أصفر (8.5 جم/سم³) مطلي بالذهب. يستخدم الصاغة هذه الطريقة للكشف عن الذهب المزيف دون إتلاف القطع.