الكثافة هي خاصية للمادة ترتبط بشكل مباشر بـ الكتلة والحجم. يمكننا تعريف الكثافة بأنها الكتلة لكل وحدة حجم. بعبارة أخرى، هي مقياس لمدى تراص الجسيمات المكونة للمادة في حجم معين.
العلاقة بين الكثافة والكتلة والحجم يمكن تلخيصها بالمعادلة التالية:
ماذا تعني هذه العلاقة؟
- إذا زادت الكتلة وحافظ الحجم على ثباته، فإن الكثافة تزيد: مثلاً، قطعة حديد أصغر حجمًا وأثقل وزنًا من قطعة خشب من نفس الحجم، تكون كثافة الحديد أكبر لأن نفس الكمية من المادة (الكتلة) محصورة في حجم أصغر.
- إذا زاد الحجم وحافظت الكتلة على ثباته، فإن الكثافة تقل: مثلاً، إذا أخذنا كمية معينة من الماء ووضعناها في وعاء أكبر، فإن كثافة الماء تبقى ثابتة لأن نفس الكمية من الماء تشغل حجمًا أكبر.
أمثلة على المواد ذات الكثافات المختلفة:
- المواد ذات الكثافة العالية: مثل الذهب والرصاص.
- المواد ذات الكثافة المنخفضة: مثل الفلين والهواء.
أهمية الكثافة:
- تحديد المواد: يمكن تحديد نوع المادة عن طريق قياس كثافتها، حيث لكل مادة كثافة مميزة.
- فصل المخاليط: تستخدم الكثافة في فصل المخاليط، مثل فصل الزيت عن الماء.
- تحديد الطفو: تعتمد قدرة الأجسام على الطفو في السوائل على مقارنة كثافة الجسم بكثافة السائل.