فيزياء — الكتلة والحجم والكثافة — العلاقة وطرق القياس — تمارين — العلوم الفيزيائية — السنة الأولى متوسط — المنهاج الجزائري

الكتلة والحجم والكثافة — العلاقة وطرق القياس — تمارين

الكتلة هي كمية المادة في الجسم. الحجم هو الحيز الذي يشغله الجسم. الكثافة هي العلاقة بين الكتلة والحجم.

مفهوم الكثافة

الكثافة = الكتلة ÷ الحجم (ρ = m/V).
الوحدة: kg/m³ أو g/cm³.
مثال: كثافة الماء = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³.

قياس الكتلة

تقاس الكتلة بالميزان. الوحدة الأساسية هي الكيلوغرام (kg).
أنواع الموازين: الميزان ذو الكفتين، الميزان الإلكتروني، الميزان النابضي.

قياس الحجم

السوائل: يقاس بالمخبار المدرج. الوحدة: اللتر (L) أو المليلتر (mL).
الأجسام الصلبة منتظمة الشكل: باستخدام القوانين الهندسية.
الأجسام الصلبة غير منتظمة الشكل: بطريقة الإزاحة (نغمر الجسم في الماء ونقيس حجم الماء المزاح).

أمثلة

مثال 1: جسم كتلته 200 g وحجمه 50 cm³. كثافته = 200÷50 = 4 g/cm³.
مثال 2: سائل حجمه 0.5 L وكتلته 400 g. كثافته = 400÷500 = 0.8 g/cm³ (0.5 L = 500 cm³).

تمارين

1. ما كتلة 2 L من الماء (كثافة الماء 1 g/mL)؟
2. جسم كتلته 150 g وحجمه 30 cm³. احسب كثافته. هل يطفو على الماء؟
3. حجر غير منتظم كتلته 120 g. عند غمره في مخبار مدرج يحتوي على 50 mL ماء، ارتفع الماء إلى 90 mL. احسب حجم الحجر وكثافته.

الحلول

1. 2 L = 2000 mL. الكتلة = 2000 × 1 = 2000 g = 2 kg.
2. الكثافة = 150÷30 = 5 g/cm³. لا يطفو لأن كثافته أكبر من كثافة الماء.
3. حجم الحجر = 90-50 = 40 mL = 40 cm³. الكثافة = 120÷40 = 3 g/cm³.