مفهوم الكثافة:

الكثافة تعني صفة فيزيائية للأجسام تعبر عن العلاقة بين وحدة الحجم ووحدة الكتلة لمادة أو جسم ما، فكلما ازدادت الكثافة ازدادت الكتلة لوحدة الأحجام، ولذلك يمكن تعريفها بأنها كتلة وحدة الحجوم من المادة.

مكتشف الكثافة : العالم أرخميدس ( المشهور بأرشميدس )

قصة اكتشاف أرخميدس لقانون الطفو وبالتالي كثافة المواد :

كان ملك سرقوسة (مدينة في جنوب إيطاليا) شك في أن الصائغ الذي صنع له التاج قد غشه، حيث أدخل في التاج نحاس بدلاً من الذهب الخالص، وطلب من أرخميدس أن يبحث له في هذا الموضوع بدون إتلاف التاج، وجد ارشميدس صعوبة في التحقق من الأمر إذ لم يكن من المعروف أيامه أمر التحليل الكيميائي كما لم يستطع التحقق من مواده دون إتلافه.

وعندما كان يغتسل أرخميدس في حوض الاستحمام ، لاحظ أن منسوب المياه ارتفع عندما انغمس بجسمه في الماء، فخرج في الشارع يجري ويصيح وجدتها وجدتها، لأنه تحقق من أن هذا الاكتشاف سيحل معضلة التاج. وقد تحقق أرخميدس من أن جسده أصبح أخف وزناً عندما نزل في الماء، وأن الانخفاض في وزنه يساوي وزن الماء المزاح الذي أزاحه، وتحقق أيضًا من أن حجم الماء المزاح يساوي حجم الجسم المغمور، وعندئذ تيقن من إمكانية أن يعرف مكونات التاج دون أن يتلفه؛ وذلك بغمره في الماء، فحجم الماء المزاح بغمر التاج فيه لا بد أن يساوي نفس حجم الماء المزاح بغمر وزن ذهب خالص مساوٍ لوزن التاج.

من المتعارف عليه أن الكثافة لها علاقة بالطفو والنقاء والتعبئة، وأيضا درجة الحرارة والضغط أحد العوامل التي تؤثر على كثافة المواد، للتوضيح أكثر

 لو تم أخذ تفاحة وأزلنا منها 5 جرامات ثم أضفنا بداخلها 5 جرام خشب كثافتها هنا سوف تختل وبالتالي حين وضعها في الماء, كمية الماء الذي تزاح أيضا سوف تختلف ، وبالتالي سنعرف أن التفاحة مغشوشة، و لو أضفنا في داخل التفاحة نفس الوزن بالضبط لكن من الحديد أي 5 جرام حديد ، هنا أيضا الكثافة سوف تختلف لكن تصرف الخشب في الماء ليس كالحديد وهكذا فيمكن أن أعرف هل التفاحة فيها خشب أو حديد ، هذا ما فعله أرخميدس, بحيث قام بوزن التاج وأتى بنفس وزنه من الذهب الخالص، فوضع الذهب الخالص في دلو من الماء فخرجت كمية معينة من الماء من الدلو ,وبالمقابل حين وضع التاج خرجت كمية مختلفة عن تلك التي خرجت مع كمية الذهب الخالص رغم أن كمية التاج والذهب الخالص لهم نفس الوزن, إذا هناك مادة أخرى في التاج غيرت تصرفه مع الماء وبالتالي حصلنا على كمية مختلفة من الماء المزاح، وهكذا كشف أرخميدس أن التاج مغشوش. ووضع أرخميدس قاعدته الشهيرة والتي بني عليها قاعدة الطفو فيما بعد.