دسته‌ها
فیزیک دهم فیزیک دوم دبیرستان فیزیک و اندازه گیری ویژگی های ماده

چگالی مواد

چگالی مواد یکی از مهمترین کمیت های قابل اندازه گیری هست که کمک زیادی برای محاسبه کمیت های دیگر فیزیکی به ما می کند. در این جزوه آموزشی می خواهیم به چگونگی محاسبه ان بپردازیم.

فرمول چگالی

اگر ماده همگنی دارای جرم m و حجم V باشد ، چگالی آن به صورت زیر بدست می آید :

ph10 s1 chegali 01 چگالی مواد

یکای چگالی در SI کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) است .

یکی دیگر از یکاهای متداول چگالی مواد ، گرم بر سانتی متر مکعب (g/cm3) است .

نکته : هنگامی که چند مایع مخلوط نشدنی را در یک ظرف می ریزیم ، مایعی که چگالی بیشتری دارد ، پایین تر قرار می گیرد .

ph10 s1 chegali 02 چگالی مواد

در شکل فوق داریم :

ph10 s1 chegali 03 چگالی مواد

اگر چند فلز را با چگالی های متفاوت را با یکدیگر مخلوط کنیم ، چگالی آلیاژ بدست آمده از رابطه ی زیر بدست می آید :

ph10 s1 chegali 04 چگالی مواد

البته اگر در صورت مخلوط شدن ، حجم مجموعه چند ماده تغییر کند ، باید تغییر بوجود آمده را در مخرج کسر اعمال کرد . ( به مثال ۳ توجه کنید)

مثال های حل شده

مثال ۱: چگالی خون ۱٫۰۵ g/cm3  است . جرم ۴٫۷۰  لیتر خون چند کیلوگرم است ؟

حل مثال ۱:

ph10 s1 chegali 05 چگالی مواد

مثال ۲: یک قطعه فلز به جرم ۹۰ گرم را درون آب در داخل استوانه ای می اندازیم .قطعه فلز کاملا در آب فرو می رود و سطح آب درون استوانه به اندازه ی ۱/۲ سانتی متر بالا می آید.اگر سطح مقطع داخلی استوانه ۱۰ سانتی متر مربع باشد، چگالی فلز چند گرم بر سانتی متر مکعب است ؟

حل مثال ۲ :

ph10 s1 chegali 06 چگالی مواد

مثال ۳:  ۲۰۰ گرم از فلز A به چگالی ۵ گرم بر سانتی متر مکعب را با ۲۰۰ گرم از فلز B با چگالی ۸ گرم بر سانتی متر مکعب مخلوط می کنیم. اگر حجم مجموعه ی دو ماده پس از مخلوط شدن ۵ سانتی متر مکعب کم شود، چگالی مخلوط بدست آمده چند گرم بر سانتی متر مکعب است؟

حل مثال ۳:

ph10 s1 chegali 07 چگالی مواد

ویدیو آموزشی

ویدیو آموزشی فیزیک از مبحث چگالی تهیه شده توسط استاد مصطفی کبیری را در زیر مشاهده کنید.

 

تمرین ها

تمرین ۱: جرم مجسمه برنزی ۴۰ کیلوگرم و حجم آن ۰٫۰۵ متر مکعب است . اگر چگالی برنز ۸۰۰۰ kg/m3 باشد ، حجم فضای خالی درون مجسمه چقدر است ؟

تمرین ۲: چگالی مایع A ، نصف چگالی مایع B است . اگر جرم ۱۷۵۰ سانتی متر مکعب از مایع A برابر با ۱۴۰۰ گرم باشد ، جرم ۸۵۰ سانتی متر مکعب از مایع B چند گرم است ؟

تمرین ۳: درون ظرفی لبریز از مایعی به چگالی ۶۰۰ g/lit ، قطعه فلز توپری را به آرامی فرو می بریم ، اگر جرم مایع سرریز شده ۰٫۷۵  جرم فلز باشد ، چگالی فلز چند g/cm3 است ؟

تمرین ۴: ۳ لیتر آب به چگالی ۱kg/lit با ۲ لیتر مایع به چگالی ۱٫۵ kg/lit مخلوط می شود .هر گاه تغییر حجم صورت نگیرد ، چگالی مخلوط بدست آمده را بر حسب kg/lit بدست آورید .

تمرین ۵: در مخلوطی از آب و یخ ، مقداری یخ ذوب می شود و حجم مخلوط ۵ سانتی متر مکعب کاهش می یابد . جرم یخ ذوب شده چند گرم است ؟ (چگالی آب ۱ g/cm3 و چگالی یخ ۰٫۹ g/cm3 است)

تمرین ۶: درون یک قطعه طلا با حجم ظاهری ۱۲ cm3 و جرم ۱۹۹٫۵ g ، حفره ای وجود دارد . اگر چگالی طلا ۱۹۰۰۰ kg/m3 باشد ، حجم حفره ی خالی چند سانتی متر مکعب است ؟

تمرین ۷: گلوله ای توپر با جرم ۵۰۰ گرم و با چگالی ۴ g/cm3 را داخل یک ظرف که پر از مایعی با چگالی ۲ g/cm3 است ، می اندازیم . چند گرم مایع از این ظرف بیرون می ریزد ؟


حل تمرین ها چگالی مواد




کبیری

از کبیری

مصطفی کبیری کناری متولد سال ۱۳۶۷ در شهرستان فریدونکنار (استان مازندران) ، دبیر فیزیک دبیرستان های شهرستان کلاردشت با سوابق تحصیلی کارشناسی رشته دبیری فیزیک در دانشگاه مازندران و کارشناسی ارشد فیزیک حالت جامد در دانشگاه تربیت مدرس تهران (نا تمام) هستم . هدف از ایجاد این سایت برای من ، ایجاد یک محیطی آموزشی کارآمد است که در آن دانش آموزان بتوانند فیزیک را به صورت پایه ای و مفهومی بیاموزند .

7 دیدگاه دربارهٔ «چگالی مواد»

مرسی از تمرینها
یه سوال
اینکه از تربیت مدرس ارشد فیزیک بگیری و در دبیرستان فیزیک بگی
براتون مثل بن بست نیست؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *