فيديو السؤال: إيجاد كثافة الأجسام بمعلومية كتلها وأحجامها الفيزياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

لدى باحثة ثلاثة مكعبات من مواد مختلفة. حجم كل مكعب 125 سنتيمترًا مكعبًا. وزنت الباحثة كل مكعب لإيجاد كتلته. وسجلت النتائج في الجدول الموضح. ما المادة التي لها أعلى كثافة؟

بالنظر إلى هذا الجدول، نرى أنه في العمود الأول، يوجد اسم المادة، وفي العمود الثاني، يوجد حجم المادة، وفي العمود الثالث، توجد كتلة المادة. علينا أن نعرف أي من هذه المواد له أعلى كثافة. لنبدأ بتذكر ما الكثافة. هذا المصطلح، الذي يمثل عادة بالحرف اليوناني ‪𝜌‬‏،يساوي كتلةالجسم مقسومة على الحيز الذي يشغله الجسم؛ أي حجمه. في الجدول الذي أمامنا، لدينا كل من كتلة وحجم هذه المواد الثلاث المختلفة.

هناك طريقتان في الأساس يمكننا من خلالهما الإجابة عن هذا السؤال، وإيجاد المادة ذات الكثافة الأعلى. وبما أن الكثافة تساوي الكتلة مقسومة على الحجم، ولدينا كتلة وحجم كل مادة من هذه المواد الثلاث، يمكننا إيجاد كثافة كل منها، الواحدة تلو الأخرى. وبذلك ستكون الإجابة عن السؤال هي مجرد اختيار الناتج الذي يمثل أعلى كثافة.

هذه إحدى الطريقتين اللتين يمكننا اتباعهما. لكن هناك طريقة أخرى للإجابة عن هذا السؤال. وهذه الطريقة هي استخدام حقيقة أن حجم كلًّا من هذه المكعبات يساوي 125 سنتيمترًا مكعبًا. لا يهم إذا كان الحجم هو هذا العدد، 125 سنتيمترًا مكعبًا، تحديدًا. لكن المهم هو أن جميع الأحجام متساوية. هذا يعني أنه عندما يتعلق الأمر بحساب الكثافة، فنظرًا لأن أحجام هذه المواد الثلاثة متساوية، فلن يكون للحجم دور في تحديد الكثافة الأعلى والأدنى.

إذن، في هذا السؤال، يمكننا تجاهل الحجم؛ لأن جميع المواد متساوية في الحجم. وهذا يعني أن الإجابة تعتمد على الكتلة. فالمادة التي لها أكبر كتلة سيكون لها أيضًا أعلى كثافة. وعلى الرغم من أن هذا ليس صحيحًا عادة، فإنه ينطبق في هذه الحالة فقط؛ لأن أحجام المواد كلها متساوية.

إذن لإيجاد المادة التي لها أعلى كثافة، علينا فقط إيجاد المادة التي لها أكبر كتلة. وبالرجوع إلى القائمة، نرى أن 1.12 كيلوجرام هو أكبر قيمة للكتلة. والمادة المقابلة لهذه الكتلة هي النحاس. ومن ثم، فإن هذا هو اختيارنا للمادة التي لها أعلى كثافة. وهكذا، نظرًا لأن أحجام المواد الثلاثة المذكورة متساوية، تمكنا من استخدام طريقة مختصرة لإيجاد المادة التي لها أعلى كثافة.