لماذا تعتبر الكتلة أكثر فائدة من الوزن لقياس المادة؟

في الحديث اليومي ، الكلمتان "الكتلة والوزن" قابلة للتبادل ، لكنهما مختلفتان في الفيزياء. توضح التعريفات المحددة للكتلة والوزن سبب كون الكتلة هي الكمية الأكثر فائدة عند قياس كمية المادة الموجودة. الوزن قوة وليس مقياسًا لكمية المادة ، ويعتمد وزنك على الجسم السماوي الذي تقيسه عليه. الكتلة ، من ناحية أخرى ، هي نفسها بغض النظر عن مكان وجودك.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الوزن قوة وليس مقياسًا لكمية المادة التي يحتويها شيء ما. يمكن أن يكون لنفس الكمية من المادة أوزان مختلفة حسب مكانها. تقيس الكتلة كمية المادة الموجودة مباشرةً وتظل كما هي بغض النظر عن مكان قياسها.

الكتلة والوزن يصفان أشياء مختلفة. الكتلة هي قياس كمية المادة في شيء معين ، في حين أن الوزن هو مقياس لقوة الجاذبية التي تؤثر على تلك الكتلة. ينص تعريف الوزن على ما يلي:

دبليو = ملغ

هنا، دبليو يمثل الوزن ، م هو الكتلة و ز هي عجلة الجاذبية. يقاس الوزن بالنيوتن لأنه قوة. لاحظ أن التعبير أعلاه هو فعليًا نفس قانون نيوتن الثاني: F = أماه.

تُقاس الكتلة بالكيلوغرامات ، وعلى الرغم من صعوبة تحديدها ، تُعطى كتلة القصور الذاتي للجسم من خلال:

م= F/أ

أين F هي القوة و أ هو التسارع. يوضح هذا أن الكتلة هي مقاومة الجسم للحركة عند تطبيق القوة. الكتلة هي الخاصية الأساسية التي تمتلكها المادة والتي يتم استخدامها في المعادلات الفيزيائية مثل قوانين نيوتن للحركة والجاذبية العامة.

يشمل تعريف الوزن ز، وهو ثابت خاص بالأرض. يشير هذا إلى المشكلة الرئيسية في استخدام الوزن كمقياس لمقدار المادة الموجودة. كتلة 6 كجم من المادة على الأرض تزن حوالي 60 نيوتن ، ولكن إذا قمت بنقل نفس الكمية من المادة إلى القمر ، فسوف تزن حوالي 10 نيوتن. على الرغم من أنها نفس كمية المادة ، إلا أن الوزن يختلف باختلاف الأجرام السماوية - أكثر على سطح الأجسام الأكبر وأقل على الأجسام الأصغر. تبقى الكتلة كما هي ، لكن الوزن يتغير.

إذا كنت تستخدم الوزن بدلاً من الكتلة لقياس المادة ، فستتغير إجابتك بناءً على مكانك. من الناحية الفنية ، نظرًا لأن الجاذبية تكون أضعف كلما ابتعدت عن مصدر الجاذبية ، يتغير وزنك قليلاً عندما تطير في طائرة. سيتغير الأمر أكثر إذا كنت في الفضاء أو على كوكب بكتلة مختلفة عن الأرض. الكتلة هي مقياس ثابت لكمية المادة ، لكن الوزن ليس كذلك.

تخلق الكتلة أيضًا قوة الجاذبية التي تحدد الوزن ، وهذا هو سبب ظهورها في معادلة الوزن. هذه علامة أكيدة على أن الكتلة هي الخاصية الأساسية للمادة ، والوزن نتيجة لتلك الخاصية.