چگالی فیزیک دهم — مفهوم، فرمول، واحدها و حل مثال‌های مهم

چگالی یکی از مفاهیم پایه‌ای و مهم فصل ویژگی‌های فیزیکی مواد در فیزیک دهم رشته تجربی و ریاضی است و در سوالات تشریحی، تستی و حتی امتحانات نهایی به شکل‌های مختلف مطرح می‌شود. اگر مفهوم چگالی را به‌صورت مفهومی و مرحله‌ای یاد بگیرید، حل مسائل این فصل بسیار ساده‌تر می‌شود. این مطلب از سری آموزش های فیزیک دهم است. در این مطلب، به زبان ساده به این موضوع‌ها می‌پردازیم: چگالی چیست و چه معنی فیزیکی دارد فرمول چگالی فیزیک دهم واحدهای چگالی در فیزیک ارتباط جرم، حجم و چگالی مقایسه چگالی مواد مختلف حل مثال‌ها و تمرین‌های مهم چگالی

چگالی چیست؟ (تعریف مفهومی چگالی)

به زبان ساده: چگالی یعنی مقدار جرم موجود در یک حجم مشخص از یک ماده. دو جسم ممکن است اندازه‌ی یکسانی داشته باشند، اما جرم یکی از آنها بیشتر باشد. جسمی که جرم بیشتری در همان حجم دارد، چگال‌تر است. مثال ساده: یک مکعب چوبی یک مکعب فلزی هم‌حجم با آن هر دو از نظر اندازه برابرند اما مکعب فلزی سنگین‌تر است پس: فلز = چگالی بیشتر چوب = چگالی کمتر این همان چیزی است که در فیزیک دهم روی آن تأکید می‌شود.

فرمول چگالی در فیزیک دهم

فرمول اصلی:


ρ = m/V

که در آن: ρ = چگالی m = جرم جسم V = حجم جسم یعنی: اگر جرم بیشتر شود → چگالی بیشتر می‌شود اگر حجم بزرگ‌تر شود → چگالی کمتر می‌شود

واحد چگالی در فیزیک دهم

واحد استاندارد در SI:


kg/(m^3)

اما در مسائل فیزیک دهم، این واحدها نیز رایج‌اند: g/cm³ g/mL نکته بسیار مهم: هرگاه واحدها متفاوت باشند باید قبل از حل مسئله تبدیل واحد انجام دهیم.

رابطه جرم، حجم و چگالی

از فرمول اصلی می‌توانیم روابط دیگر را به‌دست آوریم:


m = p * V

جرم و حجم را داشته باشیم → چگالی چگالی و حجم را داشته باشیم → جرم جرم و چگالی را داشته باشیم → حجم به راحتی مسئله حل می‌شود.

مثال مهم از چگالی فیزیک دهم

جرم یک مکعب فلزی برابر 200 گرم و حجم آن 50 سانتی‌متر مکعب است. چگالی ماده چقدر است؟


p = m/V


p = 200/50 = 4 g/cm^3

پس چگالی ماده برابر است با: ۴ گرم بر سانتی‌متر مکعب

چگالی آب در فیزیک دهم

در فیزیک دهم معمولاً مقدار زیر در نظر گرفته می‌شود: اجسام با چگالی بیشتر از آب → در آب فرو می‌روند اجسام با چگالی کمتر از آب → روی آب شناور می‌مانند این موضوع در مباحث: شناوری فشار نیروهای وارد بر جسم به‌طور مستقیم استفاده می‌شود.

نکات مهم آزمونی مبحث چگالی

چگالی یک ویژگی ماده است و به شکل جسم وابسته نیست با خرد کردن جسم چگالی تغییر نمی‌کند فقط جرم و حجم تغییر می‌کنند در تبدیل واحدها بسیار دقت کنید اکثر سوالات به صورت ترکیبی با حجم و جرم طرح می‌شوند

جمع‌بندی مبحث چگالی فیزیک دهم

اگر مفهوم چگالی را به صورت مفهومی و تحلیلی یاد بگیرید: حل مسائل فصل بسیار ساده‌تر می‌شود از اشتباهات رایج در تبدیل واحدها جلوگیری می‌کنید سوالات ترکیبی جرم–حجم–چگالی را سریع‌تر حل می‌کنید درهمین راستا بخوانید : گام به گام فیزیک تجربی دهم فیزیک دهم رایگان