נפח

תכונה גאומטרית

נפח הוא תכונת מדידה של עצם, המאופיינת בהשתרעותו על פני יותר משני ממדים. מידת הנפח של עצם היא כמות המקום התפוסה על ידיו במרחב תלת-ממדי. בשפת הדיבור, כאשר מתייחסים לנפח של כלי קיבול (כמו בקבוק, דלי, משורה), מתכוונים לקיבולת שלו ולא לנפח שתופס הכלי עצמו. ביחידות מערכת היחידות הבינלאומית הפיזיקליות, הנפח נמדד במטרים מעוקבים.

כלי למדידת נפח
הדמיה של אטום הליום וסדרי הגודל. הכתם האפור הוא ענן ההסתברות להימצאות האלקטרונים, ובמרכז בסגול גרעין האטום. רוב הנפח שאנו חשים הוא למעשה ריק.

הנפח של קובייה בעלת אורך צלע הוא . את הנפח של גופים מסובכים יותר אפשר לחשב באמצעות "שיטת המיצוי" שהמציא ארכימדס, שעל-פיה מחלקים את הגוף למרכיבים אינפיניטסימליים שנפחם ידוע, ומחברים את הנפחים. מנקודת מבט מודרנית, זוהי אינטגרציה נפחית על הגוף.

תורת המידה המתמטית מכלילה את מושג הנפח התלת-ממדי (ואת מושג השטח הדו-ממדי) לאופנים כלליים יותר של שיוך "מידה" למקומות או עצמים במרחב. על-פי גישה זו, הנפח של גוף חד-ממדי, כגון קו, או לגוף דו-ממדי, כגון ריבוע, הוא אפס. את תורת המידה מגביל הפרדוקס של בנך-טרסקי, המראה שאי אפשר להגדיר באופן עקבי את הנפח של כל הגופים המרחביים.

רוב נפחו של היקום הוא ריק[1], וכך גם לגביי העצמים אותם אנו חשים כבעלי נפח, הם למעשה ריקים ביותר מ-13 סדרי גודל מהנפח הכולל[2]. הסיבה לכך היא שכל אטום מורכב מאלקטרונים וגרעין האטום, התופסים נפח מזערי מכלל הנפח המוגדר באורביטלי האטום[3].

נוסחאות נפח של גופים נפוציםעריכה

גוף נוסחת הנפח משתנים
קובייה    
תיבה    
מנסרה

(  הוא שטח הבסיס)

   
פירמידה

(  הוא שטח הבסיס)

   
מקבילון  

 

 
ארבעון משוכלל    
כדור    
אליפסואיד    
גליל    
חרוט    
טורוס    
גוף סיבוב    

יחידות מידה לנפחעריכה

בשימוש יומיומי נהוג להשתמש ביחידות המידה הבאות למדידת נפח:

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

הערות שולייםעריכה

  1. ^ Donavyn Coffey, Why is space a vacuum, באתר livescience.com, ‏19 בספטמבר 2020 (באנגלית)
  2. ^ עבור האטום מימן הקטן ביותר
  3. ^ Questions and Answers - How much of an atom is empty space?, באתר education.jlab.org