İçerik
- Yoğunluk Parçalarını Açıklamak
- Archimedes ile Yoğunluğu Açıklamak
- Asansörle Yoğunluğu Açıklamak
- Yüzen Nesnelerle Yoğunluğu Açıklamak
Yoğunluk, nesnenin kapladığı alanı ve nesnede bulunan madde miktarını birleştiren bir nesnenin fiziksel bir özelliğidir. Matematiksel olarak yoğunluk, bir cismin hacmi ile bölünen kütle olarak tanımlanır. Yoğunluk fizikte önemli bir kavramdır ve içeceğinizdeki buzun neden yüzdüğünü açıklamak gibi birçok günlük uygulamaya sahiptir. Kavramı nasıl ilettiğiniz, kitlenizin yaşına ve eğitim seviyesine biraz bağlıdır, ancak yoğunluğu açıklamak için birkaç yol vardır.
Yoğunluk Parçalarını Açıklamak
Yoğunluğu anlamak için, önce yoğunluğu oluşturan bileşen fiziksel özelliklerini anlamak önemlidir. Kütle, bir nesnede bulunan maddenin miktarıdır. Yerçekiminin bir cismin kütlesi üzerindeki etkilerinin bir ölçümü olan ağırlıkla sık sık karıştırılır. Kütle, bir ölçekte ölçülürken, mevcut atomların toplamını temsil eder. Hacim, bir nesnenin veya maddenin kapladığı alandır. Bir kutu için hacim, derinlik ve yükseklik ile çarpılan genişlik olarak hesaplanır. Düzensiz nesneler için hesaplamalar daha karmaşık hale gelir.
Archimedes ile Yoğunluğu Açıklamak
Özgünlüğünde şüpheli olsa da, Arşimed’in hikayesi yoğunluğu ortaya çıkarmanın eğlenceli bir yoludur. Arşimet, bir tacın saf altın mı yoksa gümüş ile karıştırılmış altın mı olduğunu belirlemek için işe alındı. Banyo yaparken, Arşimed vücudunun kütlesinin ve hacminin suyun yer değiştirdiğini fark eder. “Eureka!” Diye haykırdı ve eşit miktarda altın ve gümüş kütlesini suya batırmaya çalıştı. Gümüş daha fazla suyu yerinden etti, çünkü daha az yoğundu. Daha sonra krala gitti ve tacı eşit ağırlıkta saf altınla karşılaştırdı. Taç saf altından daha fazla su yerinden etti ve bu yüzden bir sahtekardı.
Asansörle Yoğunluğu Açıklamak
Yoğunluk, bir düşünce deneyi ile de açıklanabilir. Üzerinde bir kişi olan bir asansör hayal edin. Asansör birkaç kata çıkıyor ve iki kişi daha alıyor. Binanın tepesine yükseldikçe, on beş kişiyle kalabalıklaşıncaya kadar gittikçe daha fazla insan asansöre biniyor. Asansör kabininin içindeki alan, hacmi, asla büyümez. Her yeni insan başladığında, asansördeki toplam kütle artar ve yüksek yoğunluklu nesnedeki atomlar gibi insanlar arasındaki boşluk küçülür ve küçülür. Asansörün yoğunluğu, düşünce deneyimizde insanları yükselttikçe ve topladıkça artar.
Yüzen Nesnelerle Yoğunluğu Açıklamak
Yoğunluğu açıklamanın görsel bir yolu, yüzen bir nesneyi incelemektir. Bir bardak suda buz veya bir parça mantar yüzüyor. Hedef kitlenizden bazı nesnelerin neden yüzdüğünü ve diğer nesnelerin battığını düşünmesini isteyerek başlayabilirsiniz. Cevap elbette yoğunluktur. Yerçekimi tüm cisimleri çeker ve içinde bulundukları sıvıdan daha yoğun olan katı cisimler bu sıvının içinden toprağa doğru çekilir, yani batarlar. Tersine, eğer katı bir cismin yoğunluğu sıvıdan daha az ise, sıvı onu destekleyecektir ve yerçekimi gücü onu batırmaya yetmeyecektir.