מבנה פנימי וצפיפות
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| density/ˈdensɪti/ | צפיפות |
| fluid/ˈfluːɪd/ | זורם |
כדור זכוכית כבד מכדור חוף
- כדור זכוכית פלדה קטן יכול להיות כבד מכדור חוף ענק. איך?
- הכדור הזכוכית ארוז במסה רבה בתוך נפח קטן; הכדור מפזר מעט מסה על נפח גדול.
- מה שחשוב הוא מסה ליחידת נפח — ה-צפיפות.
- הצפיפות מסבירה מה צף, מה שקוע ואיך נוזלים מתנהגים.
הגדרת צפיפות
- צפיפות היא מסה חלקית נפח: $\rho = \dfrac{m}{V}$.
- היחידות שלה הן $\tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$ (או $\tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$).
- היא מדדת עד כמה החומר צפוף, ולא את הכמות הכוללת שלו.
- למים יש צפיפות של כ-$1000\ \tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$; לעופרת מעל $11\,000$; ולאוויר רק כ-$1.2$.
צפוף טוען, קל צף
שנו את הצפיפות של האובייקט והנוזל, ובדוק האם הוא צף או טוען.
לבקשה יש מסה $600\ \text{g}$ ונפח $200\ \text{cm}^3$. מהי הצפיפות שלו, ב$\tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$\rho = m/V = 600/200 = 3\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$.
צפיפות מוגדרת כ:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$\rho = m/V$ — מסה ליחידת נפח.
מוצקים, נוזלים וגזים
- במוצק, החלקיקים צפופים ונקובים, ולכן מוצקים הם לרוב צפופים.
- בנוזל, החלקיקים נוגעים זה בזה אך יכולים להחליק, ולכן נוזלים צפופים אך זורמים.
- בגז, החלקיקים רחוקים זה מזה, ולכן לגזים יש צפיפות נמוכה מאוד.
- נוזל הוא כל דבר שזורם — גם נוזלים וגם גזים.
כדי למצוא מסה מתוך צפיפות ונפח, השתמש ב$m = \rho \times \_\_$.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
סידור מחדש של $\rho = m/V$ נותן $m = \rho V$.
למים יש צפיפות $1\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$. מהי המסה של $250\ \text{cm}^3$ מים, בגרם?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$m = \rho V = 1 \times 250 = 250\ \text{g}$.
בחר את כל המשפטות הנכונות לגבי צפיפות ומצבי חומר.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
גזים הם בעלי צפיפות נמוכה, גם נוזלים וגם גזים זורמים (זורמים), מוצקים הם ערוכים בצפיפות. צפיפות היא ליחידת נפח, לא מסה כוללת.
שימוש בצפיפות
- סדר מחדש כדי למצוא כל כמות אחת: $m = \rho V$ או $V = \dfrac{m}{\rho}$.
- הצפיפות מאפשרת לחשב מסה ללא משקל, אם ידוע המטריאל והנפח.
- השוואת צפיפויות אומרת מיידית איזה חפץ יצוף באיזה נוזל.
- זו הנקודה ההתחלתית עבור לחץ, ערך ומעברי נוזלים.
אובייקט גדול וכבד תמיד בעל צפיפות גבוהה.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
צפיפות היא מסה ליחידת נפח. אובייקט גדול יכול להיות בעל צפיפות נמוכה אם המסה שלו מפוזרת על נפח גדול.
צפיפות אינה אותו דבר כמו מסה או משקל. חפץ גדול יכול להיות בעל צפיפות נמוכה (כדור חול); חפץ קטן יכול להיות בעל צפיפות גבוהה (כדור מרבל). תמיד חלקו מסה ב-נפח — חפץ גדול וכבד אינו בהכרח "צפוף".
לבקשה יש מסה של $600\ \text{g}$ ונפח של $200\ \text{cm}^3$. מצאו את הצפיפות שלו.
- $\rho = \dfrac{m}{V} = \dfrac{600}{200} = 3\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$.
זה פי שלושה צפוף יותר ממים ($1\ \tfrac{\text{g}}{\text{cm}^3}$), ולכן הוא ישקע במים.
צפיפות היא מסה ליחידת נפח, $\rho = \dfrac{m}{V}$ (ב-$\tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$). היא מדדת עד כמה החומר צפוף, ולא את הסך הכל. מוצקים ונוזלים צפופים; גזים לא. נוזל הוא כל דבר שזורם.