غالبًا ما يمكن الخلط بين مفاهيم الوزن والكتلة بسبب قابليتها للتبادل الظاهري في اللغة العامية الحديثة.
عندما يُسأل شخص ما عن وزنه ، ستكون الإجابة دائمًا تقريبًا بالكيلوجرام أو الجنيهات ، ومع ذلك ، فإن هذا غير صحيح من الناحية الفنية وهو تعبير عن كتلته وليس وزنه.
من الناحية العلمية ، فإن كتلة الجسم هي تعبير عن كمية المادة في أي جسم ، ووزن الجسم هو مجموع الجاذبية المؤثرة على تلك الكتلة.
عند مستوى سطح البحر على سطح الأرض ، يتشابه وزن الأجسام وكتلتها إلى حد بعيد ، ومع ذلك ، سيختلف الوزن (0.5-1٪) عند مستوى سطح البحر مقارنةً بأعلى الجبل ، أو عند خط الاستواء مقارنة بقطبي الأرض ، بسبب على الشكل البيضاوي لكوكبنا.
هذان المصطلحان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا بالفعل ، ومع ذلك ، فإن الافتراض الشائع بأنهما متطابقان غير صحيح. هم في الواقع مختلفون تمامًا عن بعضهم البعض.
الكتلة مقابل الوزن
الفرق بين الكتلة والوزن هو أن الكتلة هي كمية عددي يتم تعريفها على أنها كمية المادة الموجودة في الجسم المادي. الوزن عبارة عن كمية متجهة تُعرَّف على أنها قوة تمارس على جسم مادي عن طريق الجاذبية التي تنجذب بها نحو مركز الأرض.
جدول المقارنة بين الكتلة والوزن (في شكل جدول)
| معلمة المقارنة | الجماعية | وزن |
|---|---|---|
| إنه تعبير عن… | مقدار المادة في كائن | مجموع الجاذبية المؤثرة على كتلة |
| هل يمكن أن تختلف؟ | لا ، دائما نفس الشيء | نعم ، يمكن أن تكون صفراً |
| الكمية العددية أو الكمية المتجهة | العددية. فقط له المقدار | المتجه. له اتجاه وحجم |
| وحدة قياس | غرام ، كيلوغرام ، طن | نيوتن |
| معادلة رياضية | القوة / التسارع (M = F / a) | الكتلة × الجاذبية (W = ملغ) |
| أداة القياس | التوازن العادي | ميزان / موازين الربيع |
ما هو القداس؟
كتلة الكائن هي كمية غير متغيرة وهي تعبير عن مقدار المادة التي يشتمل عليها كائن معين. كتلة أكبر من كتلة كرة القدم ، على سبيل المثال.
نظرًا لأن الكتلة هي تعبير عن مادة أو جسم جوهري ، حتى لو قمت بنقل الجبل وكرة القدم إلى بيئة خالية من الجاذبية ، فإن كتلتيهما ستظل كما هي. ينطبق هذا أيضًا على العمليات الكيميائية التي قد تحدث داخل الجسم.
منذ منتصف القرن الثامن عشر ، وبفضل أعمال أنطوان لافوازييه ، عرفنا أن الكتل الإجمالية لأي مواد كيميائية تخضع لتفاعلات داخل جسم ما ستظل كما هي قبل حدوث التفاعلات وبعدها.
يمكن أيضًا وصف الكتلة بأنها مقاومة الجسم للتسارع (المعروف أيضًا باسم القصور الذاتي) ، مما يعني أنه كلما زادت كتلة الجسم ، زادت القوة المطلوبة لتحريكه.
هناك طريقة مثيرة للاهتمام لملاحظة ذلك وهي تعليق جسم ذي وزن كبير (10-20 كجم) فوق الأرض بحبل يبلغ طوله عدة أمتار. إذا حاولت رفعه لأعلى مباشرة ستشعر بوزنه ، لكن إذا دفعته من الجانب قليلاً ستشعر بكتلة الجسم
تُقاس الكتلة بالجرام والكيلوجرام والطن ، وهي الطريقة التي نعبر بها عادةً عن الوزن هنا على سطح الأرض ، وبالتالي تزيد من الخلط بين الوزن والكتلة.
ما هو الوزن؟
يعبر الوزن عن قوى الجاذبية التي تعمل على جسم ما ، ومع ذلك ، على الرغم من أن كل الأجسام لها قوة جاذبية ، فإن الشيء الوحيد المهم على الأرض هو الكوكب نفسه.
على الأرض ، سيتم سحب جميع الأجسام نحو مركز الكوكب بقوة مقدارها تسعة أمتار وثمانية أمتار في الثانية ، بينما يتأثر القمر بجاذبية الأرض بالإضافة إلى الأجسام الأخرى خارج كوكب الأرض. يمكن أن يختلف وزن الجسم قليلاً على الأرض أيضًا.
على قمة جبل شاهق ، يكون وزن الجسم أقل بقليل مما هو عليه عند مستوى سطح البحر ، نظرًا لانخفاض قوة السحب من مركز الكوكب (حوالي 0.5٪).
نظرًا للشكل البيضاوي للأرض ، سيكون لأي جسم وزن أقل قليلاً عند خط الاستواء مقارنةً بالقطب الشمالي أو الجنوبي أيضًا ، لنفس السبب.
ينطبق هذا أيضًا عندما يهبط رواد الفضاء على القمر. نظرًا لأن جاذبية القمر تساوي سدس جاذبية الأرض تقريبًا ، فإن وزن رائد الفضاء سيكون أقل بكثير من وزن الأرض ، على الرغم من بقاء كتلته كما هي.
الجسم أيضًا قادر على أن يكون له وزن صفري. في حالة تكون فيها قوى الجاذبية صفرًا ، مثل الفضاء الخارجي ، حيث يكون الجسم عديم الوزن بشكل أساسي. على عكس الصياغة الشائعة ، يُعبر عن الوزن بالنيوتن ، وهي وحدة القوة المعترف بها عالميًا.
الاختلافات الرئيسية بين الكتلة والوزن
- كتلة الجسم هي تعبير عن إجمالي المادة التي يتكون منها الجسم ، في حين أن الوزن يقيس مجموع الجاذبية المؤثرة على تلك الكتلة.
- الكتلة متغير ثابت ولن تتغير بسبب الموقع أو التفاعلات الكيميائية ، ومع ذلك ، فإن الوزن سيختلف اعتمادًا على قوة الجاذبية التي تعمل عليها.
- الكتلة هي كمية قياسية مما يعني أنها تقيس المقدار فقط ، في حين أن الوزن يقيس حجم واتجاه سحب الجاذبية وهو كمية متجهة.
- عند التحدث بعبارات عامة ، فإن نقطة الارتباك هي حقيقة أن الجرامات والكيلوجرامات والأطنان كلها وحدات كتلة. نيوتن هي وحدة قياس الوزن.
- لقياس الوزن بدقة ، ستحتاج إلى ميزان زنبركي ، ومع ذلك ، فإن المقاييس الشائعة تعطي تقديرًا دقيقًا أيضًا. لقياس الكتلة تحتاج إلى شعاع ثلاثي أو ميزان إلكتروني.
استنتاج
يتم الخلط بين مصطلحي الكتلة والوزن إلى حد ما في حديثنا اليومي ، حيث نستخدم غالبًا وحدات قياس للكتلة عند الحديث عن وزن الجسم.
على الرغم من أن المصطلحين مرتبطان ، إلا أنهما مفهومان متميزان للغاية ، ومع ذلك ، لأغراض عملية للأشخاص العاديين هنا على الأرض ، فإن الاختلافات ليست واضحة جدًا.
النقطة المميزة الرئيسية هي أن الكتلة لا تتغير ، وهي تعبير عن كمية المادة الفيزيائية في جسم معين ، في حين أن وزن الجسم هو مجموع قوى الجاذبية المؤثرة على تلك الكتلة.
- https://www.chemicool.com/definition/mass.html
- https://sciencing.com/calculate-weight-object-8172507.html
