ما هي الكثافة؟
الكثافة (\(\rho\)) هي مقياس لكمية الكتلة المتراكمة داخل حجم معين. وتُعدّ واحدة من أهم الخصائص الفيزيائية للمادة، إذ تساعدك على التعرّف على المواد، وتوقّع ما إذا كان الجسم سيطفو أم يغرق، والتحويل بين الكتلة والحجم. تحسب هذه الأداة الكثافة انطلاقًا من الكتلة والحجم باستخدام العلاقة الشاملة \(\rho = m / V\)، وتعرض النتيجة بوحدتي g/cm³ وkg/m³ معًا.
طريقة الاستخدام
أدخل قيمة الكتلة واختر وحدتها (جرام أو كيلوجرام)، ثم أدخل قيمة الحجم واختر وحدته (سنتيمتر مكعب، أو ملليلتر، أو لتر، أو متر مكعب). تقوم الحاسبة بتحويل كل القيم داخليًا إلى وحدة أساسية موحّدة، ثم تقسم الكتلة على الحجم لتعرض الكثافة. وبما أن 1 مل يساوي تمامًا 1 سم³، فإن هاتين الوحدتين تُعاملان بالطريقة نفسها.
شرح المعادلة
المعادلة هي $$\rho = \frac{\text{Mass}}{\text{Volume}}$$ حيث \(\rho\) هي الكثافة، وm هي الكتلة، وV هو الحجم. لذلك تُعتبر الكثافة خاصية مكثّفة (intensive) — أي أنها لا تتعلق بكمية المادة الموجودة لديك، بل بنوع المادة فقط. ولاحظ أن 1 g/cm³ تعادل 1000 kg/m³، ولهذا السبب تبلغ كثافة الماء النقي نحو 1 g/cm³ أو 1000 kg/m³ عند درجة حرارة 4 °م.
مثال محلول
لنفترض أن كتلة قطعة معدنية تساوي 200 جرام وحجمها 25 سم³. عندها تكون الكثافة $$\rho = 200 \div 25 = 8 \text{ g/cm}^3$$ وهو ما يعادل 8000 kg/m³. وهذه القيمة قريبة من كثافة الحديد، مما يساعد على تأكيد نوع المادة.
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي تدعمها الأداة؟ الكتلة بالجرام أو الكيلوجرام، والحجم بالسم³ أو المل أو اللتر أو المتر المكعب. وتُعرض النتيجة بوحدتي g/cm³ وkg/m³.
لماذا لا أحصل على نتيجة عندما يكون الحجم صفرًا؟ الكثافة غير معرّفة عندما يكون الحجم صفرًا لأنه لا يمكن القسمة على صفر — لذا أدخل قيمة حجم موجبة.
كيف أحسب الكتلة أو الحجم بدلًا من الكثافة؟ أعد ترتيب المعادلة: الكتلة \(m = \rho \times V\)، والحجم \(V = m / \rho\).
