الكتلة والوزن

الكتلة والوزن

ما هي الكتلة؟

الكتلة هي قياس كمية المادة في الجسم. الكتلة هي مزيج من العدد الإجمالي لـ ذرات وكثافة الذرات ونوع الذرات في الجسم.

كيفية قياس الكتلة

تقاس الكتلة عادة بالكيلوجرام والتي تختصر بالكيلوجرام.

يوجد في الفيزياء طرق مختلفة لتحديد كمية الكتلة. اثنان من الأكثر استخدامًا هما الكتلة بالقصور الذاتي وكتلة الجاذبية.
  • الكتلة بالقصور الذاتي - يتم تحديد الكتلة بالقصور الذاتي من خلال مقدار مقاومة الجسم للتسارع. على سبيل المثال ، إذا دفعت جسمين في نفس الظروف بنفس القدر من القوة ، فإن الجسم ذي الكتلة الأقل سيتسارع بشكل أسرع.
  • كتلة الجاذبية - كتلة الجاذبية هي قياس مقدار الجاذبية التي يمارسها جسم ما على أجسام أخرى. يمكن أن يكون أيضًا قياس مقدار الجاذبية التي يتعرض لها جسم ما من جسم آخر.
عندما يريد العلماء التعبير عن الكتلة من حيث الذرات والجزيئات ، فإنهم يستخدمون وحدة الكتلة الذرية التي يُشار إليها بالاختصار 'u'. وحدة كتلة ذرية واحدة تساوي 1/12 من كتلة الكربون -12.

ما هو الفرق بين الكتلة والوزن؟

الوزن يختلف عن الكتلة. الوزن هو مقياس قوة الجاذبية على جسم ما. لن تتغير كتلة الكائن أبدًا ، لكن يمكن أن يتغير وزن العنصر بناءً على موقعه. على سبيل المثال ، قد تزن 100 رطل على الأرض ، لكن في الفضاء الخارجي ستكون عديم الوزن. ومع ذلك ، سيكون لديك دائمًا نفس الكتلة على الأرض كما في الفضاء الخارجي.

قياس الوزن

في الولايات المتحدة عادة ما نقيس الوزن بالجنيه ، ولكن في الفيزياء عندما نصف الوزن كقوة ، يتم قياسه عمومًا بالنيوتن والذي يُختصر بـ 'N'.

تحويل الكتلة إلى وزن

نظرًا لأن الجاذبية ثابتة إلى حد ما على الأرض ، فسيكون الوزن ثابتًا أيضًا. هذا يسمح لنا باستخدام صيغة لتحويل الوزن إلى كتلة أو كتلة إلى وزن. الصيغة هي:

القوة = تسارع الكتلة
أو
و = أماه

في هذه المعادلة القوة تساوي الوزن. التسارع هو العجلة التي تسببها الجاذبية 'g' والتي تساوي 9.8 م / ثاثنين.

يمكننا الآن استبدال الوزن بالكتلة و 9.8 م / ثاثنينللتسريع للحصول على الصيغة:

الوزن = الكتلة * ز
الوزن = الكتلة * 9.8 م / ثاثنين

مثال:

ما وزن جسم كتلته 50 كجم؟

الوزن = 50 كجم * 9.8 م / ثاثنين
الوزن = 490 نيوتن

هل الكتلة هي نفس الحجم؟

لا ، الكتلة تختلف عن الحجم أو الحجم. وذلك لأن نوع الذرات أو الجزيئات وكذلك كثافتها يساعدان في تحديد الكتلة. على سبيل المثال ، سيكون للبالون المملوء بالهيليوم كتلة أقل بكثير من عنصر مماثل الحجم مصنوع من الذهب الخالص.

قانون حفظ الكتلة

القانون حفظ الكتلةتنص على أن كتلة النظام المغلق يجب أن تظل ثابتة بمرور الوقت. هذا يعني أنه على الرغم من إجراء تغييرات على الكائنات في النظام ، يجب أن تظل الكتلة الكلية للنظام كما هي.

حقائق مثيرة للاهتمام حول الكتلة والوزن
  • تأتي كلمة 'كتلة' من الكلمة اليونانية 'مازا' التي تعني 'قطعة العجين'.
  • يقدر العلماء أن الكتلة الكلية للكون تتراوح بين 1052كجم و 1053كلغ.
  • 1000 كجم يساوي طن متري.
  • فيلسوف يوناني طبق قال إن الوزن هو الميل الطبيعي للأشياء للبحث عن أقربائهم.
  • يمكن أن تختلف جاذبية الأرض بقدر 0.5٪ حسب مكان وجودك على الأرض.
  • إذا كنت تزن 100 رطل على الأرض ، فستزن 37.7 رطلاً على المريخ و 236.4 رطلاً على كوكب المشتري.