Ketumpatan atau ketumpatan jisim adalah ukuran kepadatan jisim per unit isi padu objek. Semakin besar jisim objek, semakin besar jisim setiap isipadu.
Pernahkah anda melihat kapal yang terapung di atas air? Bot yang diperbuat daripada kayu boleh terapung di atas air kerana ketumpatan kayu lebih kecil daripada ketumpatan air.
Kemudian, minyak yang dicampurkan dengan air di dalam gelas akan memisahkan bahan dan terapung di atas air. Ini kerana ketumpatan air lebih besar daripada minyak.
Konsep ketumpatan dapat didefinisikan sebagai seberapa berat atau seberapa ringan objek relatif terhadap isipadu. Berikut ini adalah perbincangan lebih lanjut mengenai ketumpatan jisim suatu objek.
Rumus dan Unit
Dalam menentukan ketumpatan objek, anda boleh menggunakan formula atau persamaan di bawah:
Ketumpatan yang dilambangkan oleh ρ dibaca "rho" pada gambar di atas. Rumus untuk ketumpatan adalah hasil membahagi jisim objek dengan isipadu objek.
Unit ketumpatan mengikut sistem unit antarabangsa ialah Kg / m3 atau Kg m - 3. Jisim dalam Kg dan isipadu dalam m3.
Penukaran unit lain adalah seperti berikut.
- 1 Kg / m3 = 0.001 g / cm3
- 1 g / cm3 = 1000 Kg / m3
- 1 liter = 1000 mililiter = 1000 cm3
Lalu apa perbezaan antara jisim dan ketumpatan suatu objek?
Jawapan:
Jisim menunjukkan bilangan zarah yang dapat dijumpai pada suatu objek, sementara ketumpatan memberitahu anda seberapa padat, seberapa padat, zarah itu disusun.
Mengukur Ketumpatan
Mengukur ketumpatan objek, kita mesti mengukur jisim objek dan mengukur isipadu.
- Jisim objek diukur dengan keseimbangan
- Isipadu diukur dengan pelbagai cara.
Sekiranya objek itu berbentuk biasa, seperti kubus, blok, atau bola, kita dapat mengukur panjang sisi dan kemudian menghitung isipadu menggunakan formula untuk isipadu kubus, blok, atau bola.
Tetapi jika objek yang anda ukur tidak berbentuk, seperti batu, maka gunakan cawan ukur untuk mengukur isipadu.
- Ketumpatan diperoleh dengan membahagi jisim objek dengan isipadu.
Perkara yang perlu anda ketahui adalah bahawa setiap objek mempunyai ketumpatan jisim yang berbeza. Ketumpatan jisim akan menentukan seberapa padat atau keras bahan tersebut. Inilah ketumpatan jisim pelbagai bahan dan bahan.
Contoh masalah
1. Sejenis bahan X ialah kubus dengan sisi 4 m. Bahan ditimbang dengan baki 2 Kg. Berapakah ketumpatan atau ketumpatan jisim objek X?
Penyelesaian
Diberi jisim = 2 Kg dan isipadu kuboid = 43 = 16
Sehingga ketumpatan jisim bahan adalah ρ = 2/16 = 0.125 Kg / m3
2. Berapakah jisim air, jika mempunyai isipadu 1 liter?
Penyelesaian
Dikenali
V = 1 liter = 0.001 m³
Berdasarkan jadual, ρ air = 1000 Kg / m3.
Sehingga menggunakan persamaan ketumpatan diperoleh:
m = ρ V = (1000) (0.001) = 1 Kg
3. Sebiji besi dengan bentuk tidak teratur beratnya 14 kg. Isi padu besi akan diukur dengan cawan pengukur yang diisi dengan air. Sebelum menambahkan besi, isipadu air mengisi cawan penyukat. Setelah menambah besi, air di gelas tumpah. Berapakah isipadu air yang tumpah?
Penyelesaian :
Jisim batu (m) = 14 Kg
ketumpatan ρ besi = 7,874 Kg / m³
Isi padu batu yang dimasukkan ke dalam cawan pengukur berisi air menyebabkan air di dalam gelas itu terbuang begitu saja. Ini bermaksud bahawa isipadu air tumpah = isipadu batu
v = m / ρ = 14 / 7,874 = 1,77 m³.
jadi air yang terbuang adalah 1.77 m³.