هذه المقالة يتيمة لأن عددًا قليلاً جدًا من المقالات الأخرى تصل إليها. الرجاء المساعدة عن طريق إضافة ارتباط إليها في المقالات المتعلقة به. (تشرين الثاني (نوفمبر) 2019)

في الاستخدام الشائع ، يُشار إلى كتلة الجسم على أنها وزنها ، ولكن في الواقع ، يُشار إلى الكتلة والوزن مفهومان وكميات مختلفة. في السياق العلمي ، الكتلة هي كمية المادة في جسم ما (على الرغم من أنه من الصعب تحديد ماهية ذلك) ، بينما الوزن هو القوة المطبقة على الجسم عن طريق الجاذبية. بعبارة أخرى ، يزن جسم كتلته 1 كيلوجرام 9.81 نيوتن على سطح الأرض ، وهذا الرقم ناتج عن ضرب كتلة الجسم في قوة مجال الجاذبية.^[1] وزن جسم أقل على المريخ لأن الجاذبية أضعف وأضعف على زحل وصغيرة جدًا في الفضاء كلما ابتعدت عن المصدر الرئيسي للجاذبية ، ولكن سيكون لها دائمًا نفس الكتلة.

الأجسام الموجودة على الأرض لها وزن ، على الرغم من صعوبة قياس هذا الوزن في بعض الأحيان. على سبيل المثال ، قد يبدو أن جسمًا صغيرًا يطفو على الماء ليس له وزن طالما أن الماء يجعله طافيًا ، ولكن وجد أنه يكون له وزنه الطبيعي عند إضافته إلى الماء في وعاء يدعمه تمامًا ، وله وزن معين. مقياس. لهذا الغرض ، يقوم جسم عديم الوزن يطفو على سطح الماء بنقل وزنه إلى قاع الحاوية (حيث يزداد الضغط). وبالمثل ، فإن البالون الذي له كتلة ولكن يبدو أنه عديم الوزن بسبب طفوه في الهواء ، ومع ذلك ، فإن وزن البالون والغاز بداخله بالكاد يتحولان إلى مساحة كبيرة من سطح الأرض مما يجعل قياسه صعبًا. وزن الطائرة التي تحلق في الهواء يتوزع على الأرض لكنه لا يختفي. إذا كانت الطائرة في حالة طيران ، يتم توزيع الوزن نفسه على الأرض كما لو كانت الطائرة على المدرج ، لكنها موزعة على مساحة أوسع.

ربما يكون أفضل تعريف علمي للكتلة هو وصفها بأنها مكونة من القصور الذاتي ، وهو مقاومة جسم ما لمحاولة التسريع عندما تتصرف به قوة خارجية. الوزن الثقالي هو القوة الناتجة عن تأثير مجال الجاذبية على كتلة حيث لا يُسمح لجسم ما بالسقوط الحر ولكن يتم دعمه أو تثبيطه بواسطة قوة ميكانيكية مثل سطح كوكب. هذه القوة تشكل الوزن. يمكن إضافة هذه القوة بأي قوة أخرى.^[2]

بينما يختلف وزن الجسم بالنسبة لقوة مجال الجاذبية ،^[3] تظل كتلته ثابتة ، طالما أنه لا يتم إضافة أي مادة أو طاقة إلى الجسم. على سبيل المثال ، على الرغم من أن القمر الصناعي في المدار (خاصة في حالة السقوط الحر) لا وزن له ، إلا أنه لا يزال يحافظ على وزنه وقصوره الذاتي. وفقًا لذلك ، حتى في المدار ، فإن محاولة رائد الفضاء تسريع قمر صناعي في أي اتجاه يتطلب استخدام قوة لتسريع قمر صناعي يبلغ وزنه 10 أطنان ، أي عشرة أضعاف القوة اللازمة لقمر صناعي وزنه 1 طن.

ملخص[عدل]

الكتلة هي (من بين ميزات أخرى) خاصية القصور الذاتي ، وهي ميل الجسم للبقاء بسرعة ثابتة ما لم يتم التصرف بناءً عليه بواسطة قوة خارجية. في قوانين الحركة التي صاغها السير إسحاق نيوتن قبل 322 عامًا والصيغة المهمة التي تنبع من عمله ، F = ma ، أي أن جسم كتلته m 1 كيلوغرام يسرع بمقدار متر واحد لكل ثانية مربعة (حوالي عُشر التسارع بسبب جاذبية الأرض)^[4] عندما تؤثر عليها قوة F مقدارها 1 نيوتن.

يظهر القصور الذاتي عندما يتم دفع كرة البولينج أفقيًا على سطح أملس وتستمر في حركتها أفقيًا ، مما يميزها عن وزنها ، وهو تأثير قوة الجاذبية التي يجب على الشخص تجربتها لرفع كرة البولينج عن الأرض. وزن كرة البولينج على القمر هو سدس وزنها على الأرض ، على الرغم من أن كتلتها لم تتغير. وبالتالي ، عندما تكون فيزياء الارتداد (الكتلة ، والسرعة ، والقصور الذاتي ، والاصطدامات المرنة وغير المرنة) هي السائدة ويكون تأثير الجاذبية عاملًا ثانويًا ، يظل سلوك الأشياء ثابتًا حتى عندما تكون الجاذبية ضعيفة نسبيًا. على سبيل المثال ، تتناثر كرات البلياردو وترتد على طاولة البلياردو بعد ضربة على سطح القمر بنفس السرعة والطاقة كما هو الحال على الأرض ، مع الاختلاف الوحيد في أنها تسقط في حفر الطاولة ببطء أكبر.

في العلوم الفيزيائية ، يُعرّف مصطلحا الكتلة والوزن بصرامة على أنهما مقياسان مختلفان ، لأنهما يمثلان خصائص فيزيائية مختلفة. في الاستخدام اليومي ، كل الأشياء لها وزن وكتلة ، وكل منها يتناسب تمامًا مع الآخر. يصف الوزن كلا الخاصيتين ، ومعناه مستقل عن السياق. على سبيل المثال ، في البيع بالتجزئة ، يشير الوزن الصافي للمنتجات فعليًا إلى كتلتها ، معبرًا عنها بوحدات الكتلة مثل الجرامات والأوقية. على العكس من ذلك ، يشير مؤشر الحمل المقنن للإطار ، والذي يحدد الحمل الهيكلي الأقصى الذي يمكن أن يتحمله الإطار ، إلى وزنه ، وهو القوة الناتجة عن الجاذبية. قبل نهاية القرن العشرين ، لم يكن التمييز بين المصطلحين مطبقًا بصرامة في الأدبيات التقنية ، لذلك نرى تعبيرات مثل الوزن الجزيئي للكتلة الجزيئية.

لأن الكتلة والوزن كميتان منفصلتان ، فلهما وحدات قياس مختلفة. في النظام الدولي للوحدات ، الكيلوجرام هو الوحدة الأساسية للكتلة والنيوتن هو الوحدة الأساسية للوزن. كيلوجرام قوة غير النظام الدولي للوحدات هي وحدة قوة شائعة الاستخدام لقياس الوزن. وبالمثل ، في كل من الوحدات المعتادة في الولايات المتحدة والإمبراطورية ، فإن الجنيه (الجنيه) هو وحدة كتلة ووحدة القوة المرتبطة بها هي قوة الجنيه.

حول الوحدات إلى القوة المكافئة على الأرض[عدل]

عندما يتم التعبير عن وزن الجسم (قوة الجاذبية) بالكيلوجرام ، فإن هذا يشير في الواقع إلى قوة الكيلوجرام ، وهي وحدة غير تابعة للنظام الدولي للوحدات. تتعرض جميع الكائنات على الأرض لتسارع جاذبية قدره 9.8 ^ 2. قام المؤتمر العام للأوزان والمقاييس بتعديل قيمة الجاذبية القياسية لتصبح 9.80665 ^ 2 ، بحيث في تخصصات مثل المترولوجيا ، قيمة معيارية لتحويل وحدات من كتلة معينة إلى قوة معينة وضغط معين ، لهذا الكيلوغرام الثقيل يساوي 9.80665 نيوتن. في الواقع ، يختلف تسارع الجاذبية (الرمز C) اختلافًا طفيفًا باختلاف خط العرض الجغرافي والارتفاع والكثافة الجوفية ، عادةً بترتيب عدة أعشار بالمائة.

يميز المهندسون والعلماء بين الكتلة والقوة والوزن. المهندسون في التخصصات التي تنطوي على الحمل الجاذبية (القوة على الهيكل بسبب الجاذبية) مثل الهندسة الإنشائية ، يحولون كتلة الأشياء مثل الكتل والسيارات (معبرًا عنها بالكيلوغرام) إلى قوة نيوتن (بضربها في 9.8 ؛ رقمان بعد الفاصلة مفيدة لمثل هذه الحسابات) لاشتقاق الحمل الشامل. يتم قياس ونشر الخصائص الفيزيائية مثل معامل المرونة بمصطلحات مثل نيوتن وباسكال (وحدة ضغط مرتبطة بالنيوتن).

المراجع[عدل]

• بوابة الفيزياء

تم الاسترجاع من “https://en.wikipedia.org/w/index.php؟title= الفرق بين الكتلة والوزن & oldid = 60105597”