الدرس الثالث: كتلة المادة وكثافتها

جسمان متجانسان لهما نفس الحجم هل من الضروري أن يكون لهما نفس الكتلة؟ ولماذا؟

كلا ليس من الضروري أن يكون لهما نفس الكتلة لأن الكتلة تعتمد على كثافة المادة التي يحتويها الجسم مثل مكعب الحديد والخشب.

لديك كرتان لهما الكتلة نفسها، وحجم أحدهما أكبر من حجم الأخرى، أي الكرتين لها كثافة أكبر؟

الكرة ذات الحجم الأصغر أكبر كثافة لأنه عند زيادة الحجم تقل الكثافة.

كيف أقيس كثافة حليب موجود في قنينة زجاجية باستعمال أسطوانة مدرجة وميزان رقمي؟

1. نقيس كتلة الأسطوانة الزجاجية بواسطة الميزان وهي فارغة.
2. نضع الحليب في الأسطوانة الزجاجية ونقيس حجم السائل بواسطة الأسطوانة المدرجة.
3. نقيس كتلة الحليب والأسطوانة المدرجة معاً بواسطة الميزان الرقمي.
4. نجد كتلة الحليب بطرح القراءتين.

5. نحسب النسبة بين كتلة الحليب وحجمه باستعمال العلاقة $\frac{m}{v}=\rho$ فنجد كثافة الحليب.

سائلان مختلفان (ماء، نفط) وضعا في وعاء واحد فإذا كان هذان السائلان لا يختلطان ولا يذوبان في بعضهما أي منهما سيكون في الطبقة العليا وأي منهما الطبقة السفلى ولماذا؟

سيكون النفط في الأعلى لأن كثافته ($\frac{\vartheta }{{}^{3}mc}8.0$) والماء في الأسفل لأن كثافته ($\frac{\vartheta }{{}^{3}mc}1$) وذلك لأن السوائل ذات الكثافة القليلة تكون في الأعلى والسوائل ذات الكثافة الأكبر تكون في الأسفل.

رتب المواد الآتية من المواد الأقل كثافة إلى الأعلى كثافة: نفط، حدید، ماء.

1. الكثافة بوحدات ($\frac{\vartheta }{{}^{3}mc}$).
2. نفط أقل كثافة.
3. ماء.
4. حديد أعلى كثافة.

الفكرة الرئيسة:

1) ما الكثافة؟

كمية المادة الموجودة في حجم معين وهي خاصية فيزيائية تصف العلاقة بین كتلة الجسم وحجمه.

2) ما الذي تقيسه كتلة الجسم؟

تقيس كتلة الجسم كمية المادة الموجودة في الجسم.

المفردات:

3) مكعب من الحديد كتلته 87.3g وحجمه 9 cm²، احسب كثافة مكعب الحديد؟

الكثافة $\frac{\left(m\right)}{\left(\nu \right)}=\rho$

$\frac{\vartheta }{{}^{3}mc}7.9=\frac{\vartheta 3.87}{{}^{3}mc9}=\rho$ كثافة مكعب الحديد.

4) لديك قطعة معدنية كيف تحدد أنها من الفضة النقية إذا عرفت كتلة القطعة وحجمها.

نستخرج كثافة القطعة ($\rho$) بقسمة كتلتها (m) على حجمها ($\nu$). وبما أن لكل مادة كثافة ثابتة وإن كثافة الفضة هي ($\frac{\vartheta }{{}^{3}mc}5.10$) فإذا كان ناتج القسمة مساوي لكثافة الفضة فإنها تكون نقية وإذا كان غير مساوي فإنها لا تكون نقية.

5) تحت أي شروط تكون كثافة المادة عند قياسها ثابتة؟

تكون كثافة المادة ثابتة عند ثبوت درجة الحرارة والضغط ويتغير مقدراها بتغير درجة الحرارة والضغط.

6) كيف يمكن للمسافات البينية بين جسيمات المواد الصلبة والسائلة والغازية أن تساعد في تحديد كثافة كل منهما؟

إن كثافة المواد السائلة تكون أقل من كثافة المواد الصلبة وكذلك كثافة المواد الغازية أقل من كثافة المواد السائلة لأن جزيئات المواد السائلة متباعدة عن بعضها أكثر من تباعد جزيئات المادة الصلبة وإن جزيئات المادة الغازية متباعدة أكثر من تباعد جزيئات المادة السائلة وبهذا يكون كلما زادت المسافات البينية بين الجزيئات قلت الكثافة.

1) لماذا تكون كرة السلة أقوى من كرة الطائرة؟

لأن كمية المادة الموجودة في كرة السلة أكبر من كمية المادة الموجودة في كرة الطائرة أي كتلة كرة السلة أكبر من كتلة كرة الطائرة.

2) إذا كان لديك سائلين غير معروفي الكثافة اقترح طريقة لتعين أيهما أقل كثافة؟

بوضع السائلين في وعاء واحد بحيث لا يختلطان ولا يذوبان في بعضهما فالسائل الأقل كثافة سيكون في الأعلى والأكبر كثافة سيكون في الأسفل.

3) عند ضغط قطعة إسفنج بيدك تتغير الكثافة أم الكتلة ولماذا؟

تتغير كثافة الإسفنج لأنها حجمها تغير مع ثبوت الكتلة.