الكتلة الحجمية والكثافة — مفهومها وطرق حسابها — العلوم الفيزيائية — السنة الرابعة متوسط — المنهاج الجزائري

الكتلة الحجمية والكثافة — مفهومها وطرق حسابها

الأهداف التعليمية:

• أن يتعرف التلميذ على مفهوم الكتلة الحجمية والكثافة.
• أن يحسب الكتلة الحجمية لمادة ما.
• أن يستخدم الكثافة للتمييز بين المواد.

I. تعريف الكتلة الحجمية:

الكتلة الحجمية (أو الكثافة) لمادة هي كتلة وحدة الحجوم من هذه المادة. وتحسب بالعلاقة:

الكتلة الحجمية (ρ) = الكتلة (m) ÷ الحجم (V)

وحدتها: كغم/م³ (كيلوغرام لكل متر مكعب) أو غ/سم³ (غرام لكل سنتيمتر مكعب).

II. جدول الكتل الحجمية لبعض المواد:

المادة	الكتلة الحجمية (غ/سم³)
الذهب	19.3
الزئبق	13.6
الحديد	7.8
الألمنيوم	2.7
الماء	1
الثلج	0.92
الخشب	0.4 – 0.8
الهواء	0.0013

III. تطبيقات الكتلة الحجمية:

• الطفو والغرق: يطفو الجسم إذا كانت كتلته الحجمية أقل من كتلة السائل. لذلك يطفو الخشب على الماء ويغرق الحديد.
• البالونات: ترتفع بالونات الهيليوم لأن الهيليوم أخف من الهواء.
• التعرف على المواد: يمكن التعرف على معدن مجهول بقياس كثافته.

IV. تمارين تطبيقية:

التمرين 1: قطعة من الحديد كتلتها 780 غراماً وحجمها 100 سم³. احسب كتلتها الحجمية.

الحل: ρ = m ÷ V = 780 ÷ 100 = 7.8 غ/سم³. هذه هي الكتلة الحجمية للحديد.

التمرين 2: لماذا يطفو الجليد على سطح الماء رغم أنه صلب؟

الجواب: لأن الكتلة الحجمية للجليد (0.92 غ/سم³) أقل من الكتلة الحجمية للماء (1 غ/سم³)، لذلك يطفو الجليد.

الخلاصة:

الكتلة الحجمية خاصية فيزيائية تميز كل مادة عن غيرها، وتحسب بقسمة الكتلة على الحجم. تستخدم في معرفة المواد وتفسير ظاهرة الطفو والغرق.

📍 دروس مشابهة:
السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية — دراسة حركة الأجسام — العلوم الفيزيائية — السنة الرابعة متوسط
توازن جسم صلب تحت تأثير قوتين — العلوم الفيزيائية — السنة الرابعة متوسط