إذا كنت تقضي أي وقت في التفاعل مع الأشخاص في العمل أو المدرسة وتشاهد أي نوع من أنواع التلفزيون البرمجة ، سيكون من غير المعتاد بالنسبة لك أن تمضي يومًا كاملاً دون سماع واحدة على الأقل من الكلمات أو الوزن. هذا ينطبق بشكل خاص على الأخير ، بالنظر إلى عدد الأشخاص في أي وقت الذين يحاولون تنحيف أجسادهم من خلال مزيج من النشاط البدني وتعديل النظام الغذائي.
العثور على كتلة و وزن من الأشياء في العالم الحديث سهل بما فيه الكفاية: ابحث عن مقياس بحجم مناسب ، ضع الشيء عليه ، واقرأ الأرقام الرقمية أو التناظرية التي تنتج. لكن حساب الكتلة من الوزن أو العكس يمكن أن يكون مربكًا لأن هذه المصطلحات تُستخدم بشكل غير صحيح أو غير دقيق في اللغة اليومية.
ما هي الكتلة في الفيزياء؟
كتلة هي إحدى كميتين أساسيتين في الفيزياء ، والأخرى هي الطول. يعني هذا بكلمة "أساسي" أن جميع الوحدات الأخرى (على سبيل المثال ، السرعة والقوة والتسارع وما إلى ذلك) مشتقة من واحدة أو أكثر من هذه الوحدات ، في حين لا يتم اشتقاق الكتلة أو الطول بحد ذاته.
الكتلة هي مقياس "مادة" ، بصرف النظر عن تأثير الجاذبية على تلك المادة. على مستوى الجذر ، يتكون كل شيء له كتلة من الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات (أو إذا كنت تريد أن تكون جسيمات دون ذرية مختارة). إحدى الخصائص الرئيسية للكتلة هي أن الجاذبية تؤثر عليها إذا كانت موجودة ، مما يؤدي إلى قوة تسمى
وزن.- كمرجع ، 1 كجم = 2.204 رطل ، معالجة رطل بالمعنى "اليومي" للأرض.
ما هو الوزن في الفيزياء؟
وزن هي نتيجة تأثير الجاذبية على الكتلة: w = mg. تبلغ قيمة g على سطح الأرض 9.8 م / ث3 بوحدات من التسريع. لإيجاد وزن شيء ما ، ببساطة اضرب كتلته في قيمة مجال الجاذبية المحلي ، وستحصل على نتيجة بالنيوتن (N). على سبيل المثال ، إذا كانت كتلتك 50 كجم (حوالي 110 رطلاً) ، فإن وزنك هو (50) (9.8).
النقطة التي يجب التأكيد عليها بشكل كبير هي أن الوزن قوة. الكتلة لا تتطلب الجاذبية لوجودها ، في حين أن الوزن يتطلب ذلك. من السهل الخلط بين الاثنين لأنه من النادر أن يعمل أي شخص على الأرض في ظروف انعدام الجاذبية.
لهذا السبب ، عندما تحسب كتلتك على مقياس مصمم للاستخدام على الأرض ، يتم أخذ الوزن بالفعل في الاعتبار في تشغيل الميزان. الكتلة ليست وزنًا ، لكنها دائمًا تتناسب طرديًا مع بعضها البعض بقيمة g ، مهما كانت.
ولكن ماذا يعني هذا من حيث الوحدات الإمبراطورية (جنيه وأوقية)؟ في الواقع ، توجد وحدة كتلة في هذا المخطط ، تسمى سبيكة ، ولكن يتم تجاهلها اليوم. إذا قال أحدهم إنها تزن 110 أرطال ، فكر في هذا على أنه كتلتها ، والتي ستكون 50 كجم في وحدات SI.
حساب الكتلة من متغيرات أخرى
ينتج عن الكتلة والطول معًا متغيرًا مهمًا يسمى الكثافة. الحجم ، وهو قياس "جزء" من الفضاء ثلاثي الأبعاد ، مشتق من وحدات الطول ، وفي النظام المتري ، يحتوي على وحدات من m3. الكثافة هي الكتلة مقسومة على الحجم وتوفر إحساسًا "بثقل" جسم بالنسبة إلى حجمه.
عدديًا ، الكثافة ρ = m / V ولها وحدات SI بالكيلوغرام / م3، على الرغم من الوحدات مثل g / cm3 أكثر شيوعًا في البيئات العلمية.
- ما كتلة 0.25 م3 كائن بكثافة 2.5 كجم / م3?
منذ ρ = م / ف ، م = ρV. في هذه الحالة ، لديك:
(0.25 م 3) (2.5 كجم / م3) = 0.625 كجم.