Yoğunluk nedir? Formülü ve Örnekleri

Malzemenin yoğunluğu, o malzemenin belirli bir alandaki yoğunluğunu gösterir. Bir malzemenin yoğunluğu, birim hacim başına kütlesi olarak tanımlanır. Yoğunluk esasen maddenin ne kadar sıkı bir şekilde paketlendiğinin bir ölçüsüdür. Belirli bir nesne için benzersiz bir fiziksel özelliktir. Yoğunluk ilkesi, Yunan bilim adamı Arşimet tarafından keşfedildi. Formülü biliyorsanız ve ilgili birimleri anlarsanız yoğunluğu hesaplamak kolaydır. D sembolü yoğunluğu temsil eder.

Yoğunluk Sembolü: D

Yoğunluk Formülü: D = M/V, burada D yoğunluk, M cismin kütlesi ve V cismin hacmidir.

Yoğunluk Örnekleri

Demir, platin ve kurşun yoğun malzemelere örnektir. Birçok kaya ve mineral türü de örnektir. Yoğun olan malzemelerin ağır veya sert “hissetme” olasılığı yüksektir. Yoğunun tersi seyrektir ve birkaç seyrek malzeme örneği cam, bambu, alüminyum ve strafordur.

Genel olarak, sıvılar katılardan daha az yoğundur ve gazlar sıvılardan daha az yoğundur. Bunun nedeni, katıların yoğun bir şekilde paketlenmiş parçacıklara sahip olmaları, sıvıların parçacıkların birbiri etrafında kayabildiği malzemeler ve gazların her yerde serbestçe hareket edebilen parçacıklara sahip olmasıdır.

Yoğunluk Nasıl Hesaplanır?

Matematiksel olarak, bir nesnenin yoğunluğu aşağıdaki gibi ifade edilir:

Burada D yoğunluk, M kütle ve V hacimdir.

D= M / V formülü ile yoğunluk hesabı yapabilirsiniz.

Yoğunluk Birimi

• SI yoğunluk birimi kg/m³ olmasına rağmen, kolaylık olması açısından katılar için g/cm³, sıvılar için g/ml ve gazlar için g/L kullanırız.
• Yoğunluk, maddenin kütlesi ile kapladığı hacim arasındaki ilişki olarak açıklanabilir.
• Niteliksel olarak, bir cismin sabit hacimde ne kadar ağır olduğunu gösterir.
• Farklı maddelerin farklı yoğunlukları vardır, bu da aynı hacimdeki farklı maddelerin farklı ağırlıkta olduğu anlamına gelir.

Yoğunluğun Gerçek Hayattaki Uygulamaları

Boru tasarımı, gemi yapımı, helyum balonları, uçakta ağırlık dağılımı ve buzun su üzerinde yüzdüğü gerçeği gibi birkaç örnek gibi, gerçek hayatımızda birçok yoğunluk uygulaması vardır.

İki maddenin yoğunlukları bilgisi ayırma tekniklerinde size yardımcı olur. Örneğin, yağın sudan ayrılması. Okyanusta bir petrol tankının sızıntısı, daha sonra sudaki yoğunluğu daha az olduğu için yağ damlaları su üzerinde yüzmeye başlar.

Bir başka iyi bilinen yoğunluk uygulaması, bir cismin su üzerinde yüzüp yüzmeyeceğinin belirlenmesidir. Gemilerin yüzdürülmesi ve denizaltıların dalışları yoğunluk farkından kaynaklanmaktadır.

Örnek Soru

Aynı hacme sahip iki kutunuz olduğunu düşünün. İlk kutuyu y adet toplarla ve diğer kutuyu 5y toplarla doldurun. Her topun kütlesi aynı ise, hangi kutu daha ağırdır?

Çözüm

Daha fazla bilyeye sahip olan kutunun birim hacim başına kütlesi daha fazladır.

Burada ilk kutu y adet top içerir ve ikinci kutu 5y adet top içerir. İkinci kutudaki topların sayısı birinci kutunun 5 katı olduğu için ikinci kutunun ağırlığı daha fazla olacaktır. Maddenin bu özelliğine yoğunluk denir.