قانون الكثافة النسبية

قانون الكثافة النسبية لفظًا

تُعرف الكثافة النسبيّة (Relative Density) بأنّها النسبة بين كمية كثافة المادة بالنسبة لكثافة مادة مرجعيّة، وغالبًا ما يكون الماء هو المادة المرجعيّة التي تُحسب الكثافة النسبيّة للمواد الأخرى بالنسبة له.

قانون الكثافة النسبية رياضيًا

تُعدّ الكثافة النسبيّة كمية فيزيائيّة بلا أبعاد لأنّها لا تمتلك وحدة فيزيائيّة، حيثُ تُحسب بقسمة كثافة على كثافة أخرى، وبالتالي تتمثل الكثافة النسبيّة من خلال الصيغة الرياضيّة الآتية:

الكثافة النسبية = كثافة المادة / كثافة الماء

وبالرموز:

ك ن = ك / ك م

وبالإنجليزيّة:

RD = ρ / ρW

حيثُ إنّ:

• ك ن (RD): الكثافة النسبيّة لمادة ما.
• ك (ρ): كثافة المادة ، وتُمثل كتلة المادة لكلّ وحدة حجم، وتُقاس بوحدة كغ/م³.
• ك م (ρW): كثافة الماء، وتُمثل كتلة الماء لكلّ وحدة حجم، وتُقاس بوحدة كغ/م³.

تُحسب كثافة الماء عند ضغط معين ودرجة حرارة الغرفة وتكون قيمته 1 غ/سم³، ويُستخدم كمعيار لحساب كثافة المواد الأخرى وذلك لمعرفة الثقل النوعيّ للمادة، وتحديد فيما إذا كانت المادة ستطفو على الماء أو تغرق داخل الماء، فإذا كانت الكثافة النسبيّة للمادة أقلّ من واحد ستطفو المادة على السطح، وإذا كانت الكثافة النسبيّة للمادة أكبر من واحد ستغرق المادة في الماء.

أمثلة على قانون الكثافة النسبية

فيما يأتي أمثلة على قانون الكثافة النسبيّة:

الكثافة النسبية للمادة

مثال: جد الكثافة النسبيّة للحليب بوحدة كغ/م³ إذا علمتَ بأنّ كثافته تُساوي 1.03 غ/سم³ وكثافة الماء 1 غ/سم³.

الحل:

1. عوّض كثافة الحليب في قانون الكثافة النسبيّة على النحو الآتي:
2. الكثافة النسبيّة = كثافة المادة / كثافة الماء
3. الكثافة النسبيّة = 1.03 / 1
4. الكثافة النسبيّة = 1.03

حجم مادة معلومة الكثافة النسبية

مثال: جد حجم المادة التي تبلغ كثافتها النسبيّة 0.7 وكتلتها 14 غ وكتلة الماء 1 غ/سم².

الحل:

1. عوّض الكثافة النسبيّة في القانون لإيجاد كثافة المادة على النحو الآتي:
2. الكثافة النسبيّة = كثافة المادة / كثافة الماء
3. 0.7 = كثافة المادة / 1
4. كثافة المادة = 0.7 غ/سم³
5. عوّض كثافة المادة وكتلتها في قانون الكثافة لإيجاد حجم المادة على النحو الآتي:
6. الكثافة = الكتلة / الحجم
7. 0.7 = 14 / الحجم
8. الحجم = 14/ 0.7
9. الحجم = 20 سم²