فسر لماذا يستعمل العلماء الكتله بدلا من الوزن في قياساتهم

اشرح سبب استخدام العلماء للكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم، حيث يوجد فرق كبير بين الكتلة والوزن وغالبًا ما يتم الخلط بين المصطلحين، لكن الفرق بينهما أساسي وكل منهما يعبر عن شيء مختلف تمامًا في الفيزياء، وفي هذا مقال سنتحدث فيه بالتفصيل عن الفرق بين الوزن والكتلة. يمكنك أيضًا تصفح تريندات حيث يوجد العديد من الموضوعات المتعلقة بالوزن وحسابه المادي المغطاة هناك.

ما هي الكتلة

الكتلة هي كمية المادة الموجودة في جسم مادي، وتقاس الكتلة بالجرام أو الكيلوجرامات ويُشار إليها بالرمز m أو الرمز العربي k في المعادلات والصيغ الرياضية، والكتلة هي مقياس لخاصية ثابتة في الفيزياء ولا يتغير. من خلال تغيير موضع الجسم أو ارتفاعه عن الأرض، وهو يختلف عن الوزن، لا يتأثر بتسارع الجاذبية، تمامًا كما لا يؤثر الحجم على الكتلة، ولكنه مرتبط بالكتلة في مفهوم الكثافة، هذا ما تعنيه الكثافة الكتلة من المادة الموجودة في حجم معين في الجسم.[1]

كم تزن

الوزن هو القوة المؤثرة على الجسم بسبب جاذبية الأرض، ويقاس الوزن بالنيوتن، وهي وحدة القوة، لأن الوزن يُعتقد في الأصل كقوة، لأنه وفقًا لقانون نيوتن للحركة، الوزن هو رد فعل الأجسام نتيجة لتأثير قوة الجاذبية تجذب الأرض الأجسام إلى الأرض، ويتم التعبير عن الوزن في المعادلات والقوانين الفيزيائية بالرمز w، أو بالحرف العربي w، وهو كمية متجهة، و يتأثر مقدار وزن الأجسام اعتمادًا على موقعها على سطح الأرض يمكن أن يكون مرتبطًا بالوزن والكتلة من خلال قانون نيوتن، حيث يتضمن ضرب كتلة الجسم في تسارع الجاذبية، والذي يساوي تقريبًا 9.81 م / ث²، وستكون النتيجة وزن الجسم. وحدة نيوتن، المستخدمة لقياس الوزن، هي قوة جاذبية الأرض لكتلة 100 جرام.[2]

للحصول على معلومات حول حساب كتلة الجسم، انظر كيف أحسب كتلة الجسم

اشرح لماذا يستخدم العلماء الكتلة وليس الوزن في قياساتهم

تفسير سبب استخدام العلماء للكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم هو أن الكتلة لا تتأثر بالجاذبية، ولكن الوزن يتأثر بحجم واختلاف الجاذبية وموقعه على الأرض، مثل وزن الجسم على القمر. أقل من وزنه على الأرض بسبب انخفاض جاذبية القمر بالنسبة لجاذبية الأرض، لكن هذا الجسم سيحتفظ بنفس الكتلة سواء كان على سطح الأرض أو سطح القمر، وذلك لأن الوزن هو القوة التي تتأثر بمقدار الجاذبية، بينما الكتلة هي الخاصية التي تحدد كمية المادة في الجسم، وللتوضيح أكثر، وزن الجسم يساوي كتلته.كيلوغرام حوالي 9.8 نيوتن على سطح الأرض ونحو سدس وزنه على القمر السطح، وهذا الاختلاف بين المصطلحين دفع العلماء إلى استخدام الكتلة بدلاً من الوزن في القوانين والقياسات، لأنها خاصية ثابتة ولا تتأثر بالجاذبية، والجدول أدناه يوضح الفرق بين الوزن والكتلة بالتفصيل[3]

لمعرفة القوة المقاومة لحركة الانزلاق اقرأ المقال ما اسم القوة التي تقاوم الحركة الانزلاقية بين سطحين

كيفية تحويل الكتلة إلى وزن

يمكن تحويل كتلة الجسم إلى وزن باستخدام الصيغ الرياضية التي تنص على أن وزن الجسم يساوي كتلته مضروبًا في مقدار تسارع الجاذبية، ويمكن كتابة هذه الصيغة رياضيًا على النحو التالي[4]

الوزن = الكتلة × التسارع بسبب الجاذبية
و = ككسف

حيث الوزن و k هي الكتلة و t هي تسارع الجاذبية وتسارع الجاذبية مقدار ثابت ويساوي حوالي 9.81 م / ث² ولكي نوضح بشكل أفضل شرح طريقة تحويل الكتلة إلى وزن، سنستخدم بعضها. أمثلة عملية للتحويل

• المثال الأول حوّل 50 كيلوغرامًا إلى وزن
  شرح طريقة الإرسال
  و = ككسف
  و = 50 × 9.81
  ق = 490.5 نيوتن
  50 كيلوغرام = 490.5 نيوتن
• المثال الثاني حوّل 125 كيلوغراماً إلى وزن
  شرح طريقة الإرسال
  و = ككسف
  و = 125 × 9.81
  f = 1226.25 نيوتن
  125 كيلوجرام = 1226.25 نيوتن
• المثال الثالث تحويل 300 جرام إلى وزن
  شرح طريقة الإرسال
  و = ككسف
  أولاً، يجب تحويل الكتلة إلى كيلوجرامات، للأسباب التالية
  300 جرام = 0.3 كيلوجرام
  و = 0.3 × 9.81
  f = 2.943 نيوتن
  0.3 كيلوجرام = 2.943 نيوتن

بنهاية هذا المقال، عرفنا سبب استخدام العلماء للكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم، حيث أوضحنا بالتفصيل ما هي الكتلة وما هو الوزن وقد ذكرنا الفروق الرئيسية بينهما وقد ذكرنا تفاصيل تفصيلية خطوات تحويل الكتلة إلى وزن مع ذكر أمثلة عملية لإجراءات التحويل.