תוֹכֶן
אם החבר שלך נתן לך כוס אחת של קרח מוצק, ועוד אחד נתן לך כוס מים נוזלים, איזה מהם כבד יותר?
האינסטינקט שלנו הוא לפעמים לחשוב שמוצקים כבדים יותר, אך למעשה מים נוזלים צפופים יותר מאשר מים מוצקים. על ידי לדעת לחשב משקל מהצפיפות, אנו יכולים לראות במהירות שכוס המים כבדה יותר.
מהי צפיפות?
הצפיפות של חומר מסוים מספרת לנו עד כמה הוא קומפקטי או פרוש. אנו יכולים לתאר צפיפות נפח, צפיפות מסה או כל סוג אחר של צפיפות.
לדוגמה, מתכנני ערים חושבים לעתים קרובות על צפיפויות שונות, כגון זמינות דיור או חנויות מכולת, כדי להבין היכן לבנות מבנים מסוימים.
באופן כללי, צפיפות היא בדרך כלל כמות כמו מסה, המחולקת לפי שטח או נפח.
צפיפות משקל תתאר אפוא כיצד משקלו של אובייקט כלשהו מופץ באזור כלשהו, או בנפח. סביר יותר להניח שתשתמש בצפיפות המונית, מאחר והמסה והמשקל קשורים בזכות האצת הכובד, שיכולה להשתנות בהתאם למיקומך על פני כדור הארץ (ועל אחת כמה וכמה אם אתה בכוכב אחר!).
טיפים
דוגמה לנוסחת הצפיפות בכימיה
נניח שבמעבדה שלנו יש שני תרכובות: A ו- B. מתחם A הוא כדור בעל נפח של 30 ס"מ3 ויש לו מסה של 50 גר '. מתחם B הוא קוביה מושלמת עם צדדים בגודל 6 ס"מ, וצפיפות המסה של 500 ק"ג / מ '3. מה הצפיפות של תרכובת A ואיזה תרכובת כבדה יותר?
אנו יכולים לחשב במהירות את צפיפות המסה של תרכובת A: 50 גרם / 30 ס"מ3 = 1.6667 גרם / ס"מ3. אבל כדי להשוות את הצפיפות של A ו- B, עלינו להמיר את הצפיפות לאותן יחידות.
להמיר מק"ג / מ '3 ל- g / cm3, עלינו להשתמש בהמרות: 1 מ '3 = 1,000,000 ס"מ3 ו -1 ק"ג = 1000 גרם. לכן צפיפות המסה של תרכובת B היא 0.5 גרם / ס"מ3. כעת אנו יכולים פשוט להשוות את צפיפות המסה ולשים לב שתרכובת B פחות צפופה מתרכובת A.
חשבונאות למשקל
כדי לענות על מה הוא כבד יותר, עלינו לחשב את המשקל של כל תרכובת מהמסה שלו ותאוצת הכובד. אנו מכירים את המסה של תרכובת A שהיא 0,05 ק"ג, כך שמשקלו בניוטון הוא 0.05 ק"ג × 9.8 מ"ש2= 0.49 נ.
אבל עבור מתחם B, עלינו לחשב את הנפח שהיא תופסת, ואז המסה שלו מצפיפות המסה. אנו יכולים לחשב את נפח של תרכובת B מכיוון שזו קוביה מושלמת: הנפח הוא (6 ס"מ)3 = 216 ס"מ3.
המשקל של תרכובת B הוא הנפח כפול הצפיפות: 216 ס"מ3 פעמים 0.5 גרם / ס"מ3או 108 גר '. המשקל אפוא 0.108 ק"ג פי 9.8 מ"ש2, או 1.07 נ.
ההבדל בין המסה למשקל
משקל הוא הכמות המתארת את כוח הכובד על עצם בגלל המסה שלו, ואת האצת הכבידה המקומית. לפיכך, משקלו של חפץ יכול להשתנות אם תעבירו אותו מעמק לראש הר גבוה, מכיוון שתאוצת הכובד פוחתת ככל שאנו מתרחקים מליבת כדור הארץ.
עם זאת המסה יכולה להשתנות רק אם האובייקט משתנה פיזית וחלק מחומרו מוסר.
חשוב לזכור את ההבדל בין מסה למשקל.