আসুন প্রবন্ধে বিবেচনা করি কিভাবে ঘনত্ব খুঁজে পাওয়া যায় এবং এটি কী। অনেক কাঠামো এবং যানবাহনের নকশায়, একটি নির্দিষ্ট উপাদান থাকা আবশ্যক এমন অনেকগুলি শারীরিক বৈশিষ্ট্য বিবেচনায় নেওয়া হয়। তার মধ্যে একটি হল ঘনত্ব।
ভর এবং আয়তন
দুটি ভৌত রাশির অর্থ ব্যাখ্যা করুন যা সরাসরি এর সাথে সম্পর্কিত - এটি ভর এবং আয়তন। কিভাবে ঘনত্ব খুঁজে বের করা যায় সেই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার আগে।
ভর এমন একটি বৈশিষ্ট্য যা দেহের জড় বৈশিষ্ট্য এবং একে অপরের প্রতি মহাকর্ষীয় আকর্ষণ দেখানোর ক্ষমতা বর্ণনা করে। ভর SI পদ্ধতিতে কিলোগ্রামে পরিমাপ করা হয়৷
মেকানিক্স এবং সার্বজনীন মাধ্যাকর্ষণ আইন প্রণয়নের সময় জড় ও মহাকর্ষীয় ভরের ধারণাগুলি পদার্থবিদ্যায় প্রথম আইজ্যাক নিউটন প্রবর্তন করেছিলেন।
ভলিউম শরীরের একটি একচেটিয়াভাবে জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য, যা পরিমাণগতভাবে এটি দখল করা স্থানের অংশকে প্রতিফলিত করে। আয়তন দৈর্ঘ্যের কিউবিক এককে পরিমাপ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, SI তে এটি মিটার কিউব করা হয়।
পরিচিত আকৃতির দেহের জন্য(সমান্তরাল পাইপড, বল, পিরামিড) এই মানটি বিশেষ সূত্র দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে, অনিয়মিত জ্যামিতিক আকারের বস্তুর জন্য, একটি তরলে নিমজ্জিত করে আয়তন নির্ধারণ করা হয়।
দৈহিক পরিমাণ ঘনত্ব
এখন আপনি কীভাবে ঘনত্ব খুঁজে পাবেন সেই প্রশ্নের উত্তরে সরাসরি যেতে পারেন। এই বৈশিষ্ট্যটি শরীরের ভরের অনুপাতের সাথে এটির আয়তনের দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা গাণিতিকভাবে নিম্নরূপ লেখা হয়:
ρ=m/V.
এই সমতা ρ (kg/m3) এর একক দেখায়। এইভাবে, ঘনত্ব, ভর এবং আয়তন একটি একক সমতা দ্বারা সম্পর্কিত, এবং যেকোনো উপাদানের জন্য ρ এর মান তার ভরের ঘনত্ব দেখায়।
একটি সহজ উদাহরণ দেওয়া যাক: আপনি যদি আপনার হাতে একই আকারের প্লাস্টিক এবং লোহার বল নেন, তাহলে দ্বিতীয়টির ওজন প্রথমটির থেকে অনেক বেশি হবে। প্লাস্টিকের তুলনায় আয়রনের উচ্চ ঘনত্বের কারণে এই সত্যটি ঘটে।
প্রকৃতির ঘনত্বের অনুপাতের একটি প্রধান প্রকাশ হ'ল দেহের উচ্ছ্বাস। যদি শরীরের তরলের চেয়ে কম ঘনত্ব থাকে তবে এটি কখনই এতে ডুববে না।
উপকরণের ঘনত্ব
যখন নির্দিষ্ট পদার্থের ঘনত্ব সম্পর্কে কথা বলা হয়, তখন তাদের অর্থ কঠিন পদার্থ। গ্যাস এবং তরলগুলিরও একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব রয়েছে তবে আমরা এখানে সেগুলি সম্পর্কে কথা বলব না৷
কঠিন পদার্থ হয় স্ফটিক বা নিরাকার হতে পারে। ρ এর মান কাঠামো, আন্তঃপরমাণু দূরত্ব এবং পদার্থের পারমাণবিক ও আণবিক ভরের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, সমস্ত ধাতু স্ফটিক, এবং কাচ বা কাঠ আছেনিরাকার কাঠামো। নীচে বিভিন্ন ধরণের কাঠের ঘনত্বের একটি সারণী রয়েছে৷
দয়া করে মনে রাখবেন যে এই ক্ষেত্রে গড় ঘনত্ব দেওয়া হয়েছে। বাস্তব জীবনে, প্রতিটি গাছের স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শূন্যতা, ছিদ্র এবং কাঠের নির্দিষ্ট শতাংশ আর্দ্রতার উপস্থিতি।
নীচে আরেকটি টেবিল আছে। এতে, g/cm3ঘরের তাপমাত্রায় থাকা সমস্ত বিশুদ্ধ রাসায়নিক উপাদানের ঘনত্ব দেওয়া হয়।
এটি টেবিল থেকে দেখা যায় যে সমস্ত উপাদানের ঘনত্ব জলের চেয়ে বেশি। ব্যতিক্রম শুধুমাত্র তিনটি ধাতু - লিথিয়াম, পটাসিয়াম এবং সোডিয়াম, যেগুলি ডুবে না, কিন্তু জলের উপরিভাগে ভেসে বেড়ায়৷
পরীক্ষামূলকভাবে ঘনত্ব কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
আসলে, অধ্যয়নের অধীনে বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য দুটি কৌশল রয়েছে। প্রথমটি হল সরাসরি শরীরের ওজন করা এবং এর রৈখিক মাত্রা পরিমাপ করা।
যদি শরীরের জ্যামিতিক আকৃতি জটিল হয়, তাহলে তথাকথিত হাইড্রোস্ট্যাটিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।
এর সারমর্মটি নিম্নরূপ: প্রথমে বাতাসে শরীরের ওজন করুন। ধরা যাক ফলস্বরূপ ওজন ছিল P1। এর পরে, শরীরের একটি পরিচিত ঘনত্ব ρl সহ একটি তরলে ওজন করা হয়। তরলে শরীরের ওজন P2 হতে দিন। তাহলে অধ্যয়নের অধীনে থাকা উপাদানটির ঘনত্ব ρ এর মান হবে:
ρ=ρlP1/(P1-P 2)।
এই সূত্রটি প্রতিটি শিক্ষার্থী নিজে থেকে পেতে পারে যদি সে আর্কিমিডিসের আইন বিবেচনা করেবর্ণিত ক্ষেত্রে।
ঐতিহাসিকভাবে, এটা বিশ্বাস করা হয় যে গ্রীক দার্শনিক আর্কিমিডিস নকল সোনার মুকুট নির্ধারণের জন্য প্রথমবারের মতো হাইড্রোস্ট্যাটিক ওজন ব্যবহার করেছিলেন। 16 শতকের শেষের দিকে গ্যালিলিও গ্যালিলি প্রথম হাইড্রোস্ট্যাটিক ব্যালেন্স আবিষ্কার করেছিলেন। বর্তমানে, ইলেকট্রনিক পাইকনোমিটার এবং ঘনত্ব মিটারগুলি তরল, কঠিন পদার্থ এবং গ্যাসে ρ এর মান পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ঘনত্বের তাত্ত্বিক সংজ্ঞা
পরীক্ষামূলকভাবে ঘনত্ব কীভাবে খুঁজে পাওয়া যায় সেই প্রশ্নটি উপরে আলোচনা করা হয়েছে। যাইহোক, একটি অজানা উপাদানের এই ρ তাত্ত্বিকভাবে পাওয়া যেতে পারে। এটি করার জন্য, স্ফটিক জালির ধরন, এই জালিটির পরামিতিগুলি এবং সেইসাথে এটি তৈরি করা পরমাণুর ভরগুলি জানা প্রয়োজন। যেহেতু যে কোনো প্রাথমিক স্ফটিক জালির একটি নির্দিষ্ট জ্যামিতিক আকৃতি থাকে, তাই এর আয়তন নির্ধারণের জন্য একটি সূত্র খুঁজে পাওয়া সহজ।
যদি একটি স্ফটিক পদার্থে ধাতব সংকর ধাতুর মতো বেশ কয়েকটি রাসায়নিক উপাদান থাকে, তবে এর গড় ঘনত্ব নিম্নলিখিত সহজ সূত্র দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে:
ρ=∑mi/∑(mi/ρi)।
যেখানে mi, ρi যথাক্রমে i-th উপাদানের ভর এবং ঘনত্ব।
যদি উপাদানটির একটি নিরাকার গঠন থাকে, তবে তাত্ত্বিকভাবে এটির ঘনত্ব সঠিকভাবে নির্ধারণ করা সম্ভব হবে না এবং পরীক্ষামূলক কৌশল ব্যবহার করতে হবে।
