لماذا يستعمل العلماء الكتلة بدلا من الوزن في قياساتهم
في الحديث اليومي المعتاد اعتدنا استخدام لفظي ”
الكتلة والوزن
” بالتبادل للتعبير عن شيء واحد ، لكن في الفيزياء الأمريختلف ، حيث توضح التعاريف المحددة للكتلة والوزن سبب كون الكتلة هي الكمية الأكثر فائدة عند قياس مقدار المادة الموجودة ، فالوزن هو قوة وليس مقياسًا لكمية المادة ، وهو يعتمد على مقدار الجاذبية والتي تختلف من موقع لآخر ، لكن الكتلة من ناحية أخرى هي نفسها بغض النظر عن مكان وجودك.
سؤال آخر يتبادر دوما إلى الأذهان وخاصة للطبة دارسي العلوم هل “الوزن” هو نفسه “الكتلة” ؟ والإجابة لا ، فالجاذبية تسبب الوزن ، فوزن الأشياء هو مدى ثقل الجاذبية . واعتقادنا أن الوزن هو نفسه في كل مكان … هذا لأننا جميعًا نعيش على سطح
كوكب الأرض
! لكن في الفضاء ، لن يكون الأمر كذلك .
الكتلة ثابتة ، فلا تتغير كتلة الكائن (إلا إذا قمت بإزالة بعضها!) ، لكن وزنه يمكن أن يتغير .
لماذا يقول الناس الوزن بدلا من الكتلة
غالبًا ما يستخدم الناس “الوزن” لمقصدهم اللفظي “الكتلة” والعكس صحيح ، ونظرًا لأن
الجاذبية
هي نفسها في كل مكان على وجه الأرض ، فإننا لا نلاحظ أي فرق ، ولكن تذكر .. أنها لا تعني الشيء نفسه ، وأنه يمكن أن يكون هناك قياسات مختلفة .
ما الوزن وما الكتلة
الوزن قوة ، يمكن أن يكون للكمية نفسها من المادة أوزان مختلفة حسب موقعها ، أما الكتلة فهي تقيس مباشرة مقدار المادة الحالية وتبقى كما هي بغض النظر عن مكان قياسها.
متى يختلف الوزن ولا يكون ثابتا
فيما يلي بعض الشروط التي قد يتغير فيها الوزن :
في الفضاء (يكون هناك انعدام للوزن) !
على سطح
القمر
(كتلة 100 كجم تزن 16.6 كجم)
يمكنك أيضا الحصول على اختلافات طفيفة في الوزن في مواقع مختلفة على الأرض!
لماذا الكتلة أكثر فائدة لقياس المواد من الوزن
إذا كنت تستخدم الوزن بدلاً من الكتلة لقياس المادة ، فإن إجابتك تتغير بناءً على مكانك علميا ، نظرًا لأن الجاذبية أضعف كلما ابتعدت عن مصدر الجاذبية ، فسيتغير وزنك قليلاً عندما تطير في طائرة ، قد يتغير أكثر إذا كنت في الفضاء أو على كوكب له كتلة مختلفة عن الأرض ، أما الكتلة فهي مقياس ثابت لكمية المادة ، لكن الوزن ليس كذلك.
الكتلة هي التي تخلق قوة الجاذبية التي تحدد الوزن ، وهذا هو السبب في ظهورها في معادلة الوزن ، وهذا علامة أكيدة على أن الكتلة هي الخاصية الأساسية للمادة ، والوزن هو نتيجة لتلك الخاصية .
إذا كان الوزن والكتلة مختلفين ، فلماذا
نجد أحيانا التعبير عن كليهما
بالكيلوجرام
يجب ألا يكون الوزن حقًا بالكيلوغرام! ولكن هذا ما نراه في مجموعة من المقاييس ، ولكن من الخطأ تقنيًا التحدث عن الوزن بالكيلوجرام ، فالوزن قوة ويجب أن تقاس بالنيوتن ، لكن ذلك قد يربك الناس!
التعبير الصحيح عن وحدة قياس القوة هي النيوتن (= 1 كغ · م / ث 2 ) والذي يختصر N
الجاذبية تجعل كتلة 1 كيلوغرام تساوي حوالي 9.8 نيوتن ، وتزن كتلة 100 كجم حوالي 980 نيوتن على الأرض.
استنتاج
الكتلة هي مقياس لمدى احتواء شيء ما
الوزن هو مقياس لمدى قوة الجاذبية
يتم قياس القوة بالنيوتن ، وليس بالكيلوجرام