الفرق بين الكتلة والوزن
الكتلة هي كمية المادة الموجودة في جسم ما، وهي ترتبط بالجسم فقط ولا تتغير بتغير المكان، بينما يمثّل الوزن قياسا لقوة الجاذبية المطبّقة على هذا الجسم.
الوزن عبارة عن قوة، و القوة هي ناتج جداء الكتلة والتسارع.
وبالتالي فوزن جسم ما هو خارج جداء الكتلة و التسارع الذي تحدثه الجاذبية. يتغيّر وزن الجسم بتغيّر المكان، فعلى سبيل المثال، تزن الأجسام على سطح القمر أقل مما تزنه على سطح الأرض بسبب نقص الجاذبية.
| الوزن | الكتلة | |
| التعريف | الوزن هو قياس قوة الجاذبية المؤثرة على الجسم | الكتلة هي كمية المادة الموجودة في الجسم بغض النظر عن حجمه أو القوى المؤثرة عليه |
| تأثير الجاذبية | يرتبط وزن جسم ما بجاذبية المكان الذي يتواجد فيه | تبقى الكتلة ثابتة في أي مكان و زمان |
| وحدة القياس | يعبّر عن الوزن بالنيوتن N | يعبّر عن قياس الكتلة بالكيلوغرام (kg)، الغرام (g)، أو المليغرام (mg). |
| وسيلة القياس | يتم قياس الوزن باستخدام ميزان ذي نابض (الميزان الزنبركي) | يتم قياس الكتلة باستخدام ميزان عادي، ميزان ثلاثي الأذرع، ميزان الرفع أو ميزان إلكتروني |
| نوع الكمية | متجهة أو مشتقّة | كمية قياسية |
قياس الكتلة و الوزن
يتم قياس الوزن باستخدام ميزان يقيس قوة السحب المطبقة على الكتلة من طرف الأرض، بينما يتم قياس كتلة الجسم عن طريق موازنته مع كمية أخرى معروفة سلفا.
ويمكن قياس الكتلة باستخدام ميزان عام بينما يمكن قياس الوزن باستخدام ميزان زنبركي (ميزان نابض).
ويمكن استنتاج قياس الكتلة من خلال الوزن، أو العكس إذا كانت شدة الجاذبية ثابتة ومعروفة كما هو الحال على سطح الأرض.
تأثير الجاذبية على الكتلة والوزن
يعتمد قياس وزن الجسم على شدة جاذبية المكان، في حين أن الكتلة تبقى ثابتة في أي مكان أو زمان.
على سبيل المثال، إذا كانت كتلة جسم ما تساوي 60 كلغ، فإن وزنها يعادل 600 نيوتن على سطح الأرض، بينما يصبح 100 نيوتن فقط عند الانتقال إلى سطح القمر، لأن شدة الجاذبية على سطح القمر تمثل سدس شدة جاذبية الأرض. في حين أن الكتلة لا تتغير في الحالتين.
العوامل الخارجية التي تؤثر على الوزن
الكتلة جزء لا يتجزأ من الجسم وبالتالي فهي مستقلة عن أي عوامل خارجية. بينما يتعلق الوزن بالكتلة من جهة وبالقوة التي تجذبها من جهة أخرى.
التحويل من كتلة إلى الوزن
للتحويل من الوزن (القوة) إلى الكتلة نستخدم قانون نيوتن الثاني:تكتب معادلة القوة كما يلي F = ma (القوة = الكتلة × التسارع).في هذه الحالة تعبّر F عن شدة قوة الجاذبية (أي الوزن) و m عن كتلة الجسم و a عن التسارع الناتج عن الجاذبية.
ويساوي التسارع الناتج عن الجاذبية (على سطح الأرض) ما يقارب 9.8 م / s².وتكتب المعادلة في غالب الأحيان كما يلي : W = mgحيث يرمز W للوزن، و (g) للتسارع الناتج عن الجاذبية.
الوزن النسبي على الأرض والقمر والكواكب الأخرى
فيما يلي قائمة من أوزان جسم معيّن على سطح بعض كواكب وأقمار النظام الشمسي :
- الوزن على المريخ: 0.378
- الوزن على كوكب الزهرة: 0.907
- الوزن على الأرض: 1
- الوزن على القمر: 0.165
- الوزن على سطح المريخ : 0.377
- الوزن على كوكب المشتري : 2.364
- الوزن على زحل : 0.910
- الوزن على أورانوس : 0.889
- الوزن على نبتون : 1.125
استخدام الوزن و كتلة
يتم تعريف مصطلحي “الكتلة” و “الوزن” في العلوم الفيزيائية بشكل واضح ودقيق، لكن في الحياة اليومية، يستعمل تعبير الوزن لوصف الكتلة كذلك، ويعتمد فهم المعنى على السياق العام، فعلى سبيل المثال، يرمز الوزن الصافي لمنتوج معيّن في مجال التجارة إلى كتلته، ويعبر عنه بـ “الكيلوغرام” أو “الباوند (الرطل)”.
و على العكس، فإن مؤشر إطارات السيارات الذي يحدد الحد الأقصى لحمولة الهيكل بالكيلوغرام يتعلق بالوزن، لأنه يشير إلى القوة الناتجة عن الجاذبية.
إرسال تعليق