فسر لماذا يستعمل العلماء الكتله بدلا من الوزن في قياساتهم

اشرح لماذا يستخدم العلماء الكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم؟ نظرًا لوجود فرق كبير بين الكتلة والوزن ، وغالبًا ما يتم الخلط بين هذين المصطلحين ، ولكن في الحقيقة الفرق بينهما أساسي ، وكل منهما يعبر عن شيء مختلف تمامًا في الفيزياء ، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الفرق بين الوزن والكتلة ، يمكنك أيضًا تصفح مقالاتي لأنها تقدم العديد من الموضوعات المتعلقة بالوزن وكيف يتم حسابه جسديًا.

يا لها من كتلة

الكتلة هي كمية المادة الموجودة في جسم مادي ، والكتلة تقاس بالجرام أو الكيلوجرامات ويُشار إليها في المعادلات والصيغ الرياضية بالرمز m أو الرمز العربي k ، والكتلة هي مقياس لخاصية ثابتة في الفيزياء ، ولا يتغير بتغير موضع الجسم أو ارتفاعه عن الأرض ويختلف عن الوزن فلا يتأثر بتسارع الجاذبية مثلما لا يؤثر الحجم على الكتلة بل يرتبط بالكتلة في المفهوم الكثافة ، لذلك تعني الكثافة مقدار كتلة المادة الموجودة في حجم معين التي تأكل الجسم.[1]

ما الوزن

الوزن هو القوة التي تؤثر على الجسم بسبب قوة جاذبية الأرض ، ويقاس الوزن بالنيوتن ، وهي وحدة قوة ، لأن الوزن في الأصل يعتبر قوة ، لأنه وفقًا لقانون نيوتن للحركة ، الوزن هو رد فعل الأجسام بسبب تأثير قوى الجاذبية ، تجذب الأرض الأجسام إلى نفسها ، ويعبر عن الوزن في المعادلات والقوانين الفيزيائية بالرمز w أو الحرف العربي w ، وهو كمية متجهية ، وحجم وزن الأجسام هو تتأثر بموقعها على سطح الأرض ، ويمكن ربط الوزن والكتلة من خلال قانون نيوتن ، حيث يتضمن ضرب كتلة الجسم في تسارع الجاذبية ، والذي يبلغ تقريبًا 9.81 م / ث² ، والنتيجة ستكون نيوتن ، التي تستخدم لقياس الوزن ، هي قوة جاذبية الأرض عند كتلة 100 جرام.[2]

لمعرفة كيفية حساب وزن الجسم ، انظر: كيف تحسب وزن الجسم؟

اشرح سبب استخدام العلماء للكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم

سبب استخدام العلماء للكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم هو أن الكتلة لا تتأثر بجاذبية الأرض ، ولكن الوزن يتأثر بالكمية والاختلاف بين جاذبية الأرض وموقعها على الأرض. على سبيل المثال ، قد يكون وزن أي جسم على القمر أقل ، من وزنه على الأرض ، بسبب انخفاض جاذبية القمر بالنسبة لجاذبية الأرض ، لكن هذا الجسم سيبقى بنفس الكتلة سواء كان على سطح الأرض أو على سطح القمر ، وهذا لأن الوزن عبارة عن قوة يتأثر بها مقدار الجاذبية ، بينما الكتلة هي خاصية تحدد كمية المادة في الجسم ، وللتوضيح ، فإن وزن الجسم سيصل إلى كتلته ، ويبلغ الكيلوجرام الواحد حوالي 9.8 نيوتن على سطح الأرض وحوالي سدس وزنه من القمر ، وقد دفع هذا الاختلاف بين المصطلحين العلماء إلى استخدام الكتلة بدلاً من الوزن في القوانين والقياسات ، لأنها خاصية ثابتة ولا تتأثر بالجاذبية ، و يوضح الجدول التالي الفرق بين الوزن والكتلة:[3]

عامل	حاجز	وزن
الجاذبية	الكتلة هي خاصية للمادة لأن كتلة الجسم هي نفسها في كل مكان.	يعتمد الوزن على تأثير الجاذبية ، حيث إنه سيزيد أو ينقص الوزن مع زيادة أو نقصان قوة الجاذبية.
كمية	لا يمكن أن تكون الكتلة صفرا.	يمكن أن يكون الوزن صفراً إذا لم تؤثر الجاذبية على الجسم ، كما هو الحال في الفضاء.
إقامة	الكتلة لا تتغير في الموقع.	يختلف الوزن حسب الموقع.
كمية	الكتلة هي كمية عددية لأنها لها حجم فقط	الوزن عبارة عن كمية متجهة لها مقدار واتجاه.
قياس	يمكن قياس الكتلة بالمقاييس العادية.	يتم قياس الوزن باستخدام موازين زنبركية مصممة لقياس الوزن
وحدة	تقاس الكتلة عادة بالجرام أو الكيلوجرامات.	يُقاس الوزن غالبًا بالنيوتن ، وهي وحدة قوة.

لمعرفة القوة التي تقاوم الحركة الانزلاقية ، راجع مقال: ما اسم القوة التي تقاوم حركة الانزلاق 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 التسارع الناتج عن الجاذبية ، ويمكن كتابة هذه الصيغة رياضيًا على النحو التالي:[4]

الوزن = الكتلة x تسارع الجاذبية
و = ككسف

حيث i هو الوزن و k الكتلة و t هو التسارع الناتج عن الجاذبية ويكون التسارع الناتج عن الجاذبية مقدارًا ثابتًا ويبلغ تقريبًا 9.81 m / s². لتوضيح طريقة تحويل الكتلة إلى وزن بشكل أفضل ، سنذكر أمثلة عملية للتحويل:

• المثال الأول: تحويل 50 كجم إلى وزن
  طريقة التحويل:
  و = ككسف
  و = 50 × 9.81
  ق = 490.5 شمالا
  50 كيلوغرام = 490.5 نيوتن
• المثال الثاني: تحويل 125 كجم إلى وزن
  طريقة التحويل:
  و = ككسف
  و = 125 × 9.81
  f = 1226.25 نيوتن
  125 كيلوجرام = 1226.25 نيوتن
• المثال الثالث: تحويل 300 جرام إلى وزن
  طريقة التحويل:
  و = ككسف
  أولاً ، تحتاج إلى تحويل الكتلة إلى كيلوغرامات ، على النحو التالي:
  300 جرام = 0.3 كيلوجرام
  و = 0.3 × 9.81
  f = 2.943 نيوتن
  0.3 كيلوجرام = 2.943 نيوتن

في نهاية هذا المقال ، تعلمنا لماذا يستخدم العلماء الكتلة بدلاً من الوزن في قياساتهم ، حيث أوضحنا بالتفصيل ما هي الكتلة وما هو الوزن ، وقد ذكرنا أهم الفروق بين الاثنين ، وقد ذكرنا ذلك. ذكر الخطوات التفصيلية في طريقة تحويل الكتلة إلى وزن مع الإشارة إلى أمثلة عملية لطريقة التحويل.