علوم وفضاء

الكثافة الظاهرية للتربة: كيف تحسب الحجم الذي تشغله المسام؟

ثلاثة أشرطة متساوية لبطاقات A وB وC، تتوزع إلى50 و50، ثم60 و40، ثم53 و47؛ مجموع كل زوج100.
تقسيم حسابي لبطاقاتنا الثلاث؛ الأجزاء الملونة لا ترسم شكل مسام عينة حقيقية.

الكثافة الظاهرية كتلة جافة على الحجم الكلي؛ وتحسب المسامية من واحد ناقص نسبة الكثافة الظاهرية إلى كثافة الحبيبات. [1]

الخلاصة السريعة

  • بعد طرح الوعاء حصلنا على 132.5 غراما في A وC, وعلى 159 في B.
  • كثافة A وC الظاهرية واحدة في حسابنا: 1.325 غرام لكل سنتيمتر مكعب.
  • حجم المسام المحسوب هو 50 في A, و40 في B, و47 في C, بالسنتيمتر المكعب.
  • استعمال 157.5 بدل 132.5 في A يغير الناتج؛ نفحص ذلك الخطأ صراحة في النهاية.

اقرأ بطاقة الوعاء والكتلة الجافة

أنشأنا ثلاث بطاقات افتراضية، لا نتائج جمع أو تجفيف في المختبر. حددنا الحجم الكلي لكل عينة بمئة سنتيمتر مكعب، وكتلة كل وعاء فارغ بخمسة وعشرين غراما. كثافة الحبيبات في آخر عمود معطى اخترناه لكل بطاقة؛ لا نقدمه قيمة مقاسة ولا قيمة ملزمة لكل تربة.

البطاقةالحجم الكلي: سم³الوعاء: غالوعاء مع التربة الجافة: غكثافة الحبيبات: غ/سم³
A10025157.52.65
B100251842.65
C10025157.52.50

نطرح كتلة الوعاء من كتلته مع التربة الجافة للحصول على كتلة التربة وحدها. [2]

للبطاقة A نحسب 157.5 − 25 = 132.5 غراما. وللبطاقة B نحسب 184 − 25 = 159. تعيد C الفرق الأول نفسه، لأن العددين في خانتي الكتلة مطابقان لـA. احتفظنا بخانة الوعاء لكي يستطيع القارئ إعادة الطرح؛ فهي جزء من مدخل التمرين وليست كتلة صلب داخله.

احسب الكثافة الظاهرية

الكثافة الظاهرية كتلة جافة على الحجم الكلي؛ وتحسب المسامية من واحد ناقص نسبة الكثافة الظاهرية إلى كثافة الحبيبات. [1]

نقسم 132.5 على 100 في A فنحصل على 1.325. ونقسم 159 على 100 في B فنحصل على 1.59. وبالزوج نفسه في C يعود الناتج 1.325. وحدة هذه النتائج غرام لكل سنتيمتر مكعب؛ ليست غراما وحده، ولا نسبة مئوية.

تساوي المقام بين البطاقات يجعل فحص هذا الجزء سريعا: البطاقة B تحمل أكبر كتلة جافة، ولهذا أعطت أكبر خارج قسمة في هذه الأعداد. لكننا لم نستخدم عمود كثافة الحبيبات بعد. سنحتاجه في الخطوة التالية، فلا نستبدل به العمود الذي حسبناه للتو.

أعد بناء حجم الصلب والمسام

حجم الصلب يساوي الكتلة الجافة مقسومة على كثافة الحبيبات؛ وحجم المسام هو الحجم الكلي ناقص حجم الصلب. [1]

في A يعطي 132.5 ÷ 2.65 = 50 حجم الصلب بالسنتيمتر المكعب؛ ثم يعطي 100 − 50 = 50 حجم المسام. وفي B نحصل على 159 ÷ 2.65 = 60, ثم 100 − 60 = 40. وفي C يصبح الحساب 132.5 ÷ 2.50 = 53, ثم 100 − 53 = 47. كل نتيجة متصلة بمدخلها المعلن.

المسامية حصة حجم المسام من الحجم الكلي. قيمة2.65 تقريب افتراضي في جدول الدليل؛ هنا نلتزم بكثافة الحبيبات المعطاة لكل بطاقة. [2]

لدينا إذن 50/100 = 50% في A, و40/100 = 40% في B, و47/100 = 47% في C. لا تتساوى وحدة الحجم مع النسبة؛ تطابق العددين هنا سببه اختيارنا حجما كليا يساوي 100. لو كتبت 47 فقط، فلن يبين الرمز وحده هل تنقل حجما أم نسبة.

راجع الأشرطة الثلاثة في الصورة الأولى: 50 + 50 = 100, و60 + 40 = 100, و53 + 47 = 100. أبقينا طول الشريط الكلي واحدا، ثم قسمناه بحسب النتائج. اللون لا يضيف مكونا جديدا؛ إنه يعرض جزأي الحجم اللذين حسبناهما.

قارن A وC مع اختلاف المعطى

بطاقتا A وC تبدأان بالكتلة132.5، ثم تقسم الأولى على2.65 والثانية على2.50؛ الناتجان50 و53، والمكملان50 و47.
التغيير بين A وC في البطاقة المعطاة؛ لم نبدل الكتلة أو الحجم الكلي في المقارنة.

تبدأ A وC بالكتلة الجافة نفسها، وتعطيان الكثافة الظاهرية نفسها، لكن مدخل كثافة الحبيبات مختلف. قسمة 132.5 على 2.50 أعطت 53, بينما قسمتها على 2.65 أعطت 50. لذلك نقص المكمل في C بمقدار 3 سنتيمترات مكعبة.

إذا نقلت 2.65 من A إلى C دون الرجوع إلى البطاقة، فسوف تعيد جواب A وتفقد الفرق الذي وضعناه عمدا. المقارنة هنا اختبار للالتزام بالمدخل، وليست برهانا على تركيب معدني أو حالة زراعية لعينة حقيقية.

اختبر نسيان طرح الوعاء

نجرب الخطأ على A وحدها: نترك الوعاء ضمن الكتلة ونقسم 157.5 ÷ 100 = 1.575. ثم نقسم 157.5 ÷ 2.65, فنحصل على نحو 59.434 سنتيمترا مكعبا للصلب، ويصبح الباقي نحو 40.566. تبدو الأرقام قابلة للجمع إلى 100, لكنها بدأت بكتلة غير التي حددتها المسألة.

الفارق عن جواب المسام الصحيح هو نحو 9.434 سنتيمترات مكعبة. يبين ذلك أن اختبار المجموع وحده لا يكشف كل خطأ: حتى الحل الخاطئ أكمل المئة، بينما تكشف خانة الوعاء سبب انحرافه. نعود إلى 157.5 − 25, ثم نعيد السلسلة كاملة.

تقرير تمريننا النهائي يثبت أحجام المسام A: 50, وB: 40, وC: 47 سنتيمترا مكعبا، ويحتفظ بالمدخلات والطرح والقسمة إلى جانبها. لا تتضمن البطاقات محصولا أو موقعا أو تجربة ميدانية، لذلك لا نضيف توصية تسميد أو حكما على أرض من هذا الجدول المؤلف.

المراجع

  1. SDSU Extension: Bulk Density
  2. USDA NRCS: Soil Bulk Density
حساب تعليمي مؤلف؛ لا تجربة ميدانية. أعدت النسخة في13 أكتوبر2026.

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعته أدوات ذكاء اصطناعي. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.