ما هي الكثافة؟
تقيس الكثافة (ويُرمز لها بالحرف اليوناني ρ، رو) مقدار الكتلة المحتواة في حجم معيّن من المادة. وهي من أهم الخصائص الأساسية في الفيزياء والكيمياء والهندسة. فالمواد ذات الكثافة العالية، مثل الرصاص، تحتوي على كتلة كبيرة مركّزة في حيّز صغير، بينما تشغل المواد منخفضة الكثافة، مثل الفلّين، حيّزًا واسعًا مقابل كتلة قليلة نسبيًا. تعتمد هذه الحاسبة على العلاقة الكونية \( \rho = k / h \)، وهي صالحة لأي مادة وفي أي مكان.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل كتلة الجسم بالكيلوجرام وحجمه بالمتر المكعب، ثم اضغط على زر الحساب لتظهر لك الكثافة بوحدة الكيلوجرام لكل متر مكعب (كجم/م³)، وهي الوحدة المعتمدة في النظام الدولي (SI)، إضافة إلى تحويل عملي إلى الجرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم³) الشائع في الكيمياء وعلوم المواد. وإذا كانت قياساتك بوحدات أخرى، فحوّلها أولًا (على سبيل المثال: 1 لتر = 0.001 م³، و1 جرام = 0.001 كجم).
شرح القانون
تنصّ المعادلة $$\rho = \frac{\text{Mass (kg)}}{\text{Volume (m}^3\text{)}}$$ على أن الكثافة هي نسبة الكتلة إلى الحجم. فإذا ضاعفت الكتلة مع إبقاء الحجم ثابتًا تضاعفت الكثافة، وإذا زدت الحجم مع تثبيت الكتلة انخفضت الكثافة. والوحدة في النظام الدولي هي كجم/م³، وللتحويل إلى جم/سم³ اقسم الناتج على 1000.
مثال محلول
لنفترض أن كتلة قالب معدني تساوي 10 كجم وحجمه 2 م³، فتكون الكثافة $$\rho = 10 / 2 = 5 \text{ كجم/م}^3$$ أي ما يعادل 0.005 جم/سم³. وللمقارنة مع مادة أكثر كثافة: قالب كتلته 19.3 كجم يشغل حجمًا قدره 0.001 م³ تكون كثافته 19,300 كجم/م³ — وهي كثافة الذهب الخالص.
الأسئلة الشائعة
ما كثافة الماء؟ نحو 1000 كجم/م³ (1 جم/سم³) عند درجة حرارة 4° مئوية، ولهذا تُستخدم هذه القيمة كثيرًا كمرجع.
لماذا تهمّ الكثافة؟ لأنها تحدّد ما إذا كان الجسم يطفو أم يغرق، وتساعد في تمييز المواد، وهي أساسية في حسابات الطفو وميكانيكا الموائع.
هل يمكنني استخدام أي وحدات؟ يصلح القانون مع أي وحدات متّسقة، لكن هذه الأداة تتوقّع إدخال الكيلوجرام والمتر المكعب، وتُظهر النتائج بوحدتي كجم/م³ وجم/سم³.
