شرح درس وحدات الكتلة

في حياتنا اليومية، نسمع عادة بعض المصطلحات التي تستخدم لوصف بعض الأشياء التي قد تحمل طابعًا فيزيائيًا أو كيميائيًا، ولكننا لا نعرف معنى هذه المصطلحات العلمية. وعلى الرغم من وجود مصطلحات علمية لبعض المواد، إلا أننا نستخدم مصطلحات أخرى بسيطة بشكل أكبر .

على سبيل المثال، واحدة من المصطلحات الشهيرة في مجال الفيزياء هي وحدة الكتلة. ومع ذلك، في الواقع، لا نستخدم هذا المصطلح الفيزيائي، بل نستخدم بدلا منه مصطلحا آخر يعرف بالوزن. فهل هناك اختلاف علمي بينهما؟ وما هي بالضبط وحدة الكتلة كمصطلح علمي؟ سنتناول هذه المسائل في الأسطر القادمة .

وحدة الكتلة من المنظور الفيزيائي :
الكتلة هي وحدة قياس لكمية المادة الموجودة في الجسم، وعلى الرغم من أن مفهوم الكتلة يختلف عن مفهوم الوزن علميًا، إلا أنه يتم استخدام مصطلح الوزن بديلاً عن كلمة الكتلة. وربما، من الناحية الفيزيائية، تشير كلمة الكتلة إلى بعض الخصائص العلمية التي يجب استخدام هذه الكلمة بشكل أمثل .

الفرق بين الوزن والكتلة يتمثل في أن الوزن هو كمية فيزيائية متجهة يتم قياسها بقانون نيوتن وتتعلق بتسارع الجاذبية، أما الكتلة فهي التي يتم استخدامها في الميزان لقياس كتلة الأشياء مثل الحديد والذهب والفضة والخضروات والفاكهة، ويتم وضع كمية مماثلة من المادة المراد تحديد كتلتها .

من الناحية العلمية، هناك تعريفان شائعان لوحدة الكتلة، الأول يستخدم قانون نيوتن ويشير إلى الكتلة الخاصة بالجسم ومدى مقاومته لتغيير حالته بالحركة، بينما الثاني يشير إلى الكتلة الجاذبية ومدى تأثير حقل الجاذبية على جسم ما، والتي تحدد كمية المادة التي يتأثر بها الجسم في هذا الحقل .

وحدات قياس الكتلة :
وحدة قياس الكتلة والتي أتفق عليها جميع العلماء لها اكثر من شكل ، فهناك وحدة قياس للأشياء الضخمة والكبيرة ، وهناك قياس للأشياء الصغيرة ، وهناك رمز لقياس الوحدات المتناهية الصغر ،ونبدأ من الأخير حيث أن قياس الأشياء المتناهية الصغر هي الميلغرام والتي عادة تستخدم في التجارب العلمية وفي صناعة الأدوية والتي تتطلب وضع مواد بصورة دقيقة فلابد من وجود وحدة قياس لضبط هذه المواد المتناهية الصغر .

وحدة قياس المواد والأشياء الصغيرة هي الغرام، وهي وحدة قياسية مشتقة من الكيلوغرام، وكل كيلوغرام يحتوي على 1000 غرام، والوحدة القياسية الأكبر والأشهر عالميا هي الكيلوغرام، وهي كتلة معيارية تم الاتفاق عليها من قبل العلماء لتحديد كتلة المواد مثل الصلب والخضروات والفواكه وما إلى ذلك، ويتم قياس وزن جسم الإنسان بمعيار الكيلوغرام .

كيفية تحديد كتلة الوحدة وأنواع أداة القياس :
يتم تحديد كتلة العنصر المطلوب باستخدام الميزان، والميزان يحتوي على أنواع مختلفة، حيث يستخدم ميزان معين لقياس الأشياء الصلبة والثقيلة، ويستخدم ميزان آخر لقياس الأشياء الصغيرة والدقيقة، ومن بين الميزان المستخدمة هناك ميزان الكفتين، وهو الميزان الذي يستخدم في المحال التجارية والسوبرماركت لوزن الأشياء المجهولة، حيث يتم وضع كتلة مجهولة في إحدى الأكف، ووضع كتلة معروفة في الأكف الأخرى، وعندما تتوازن الأكفان، فإن الكتلة المجهولة تكون مساوية للكتلة المعروفة .

هناك أيضا ميزان يستخدم يسمى ميزان القبان وهو ميزان فيزيائي الى حد ما ، حيث يتم وضع قطعة أمام الوزن المطلوب ، على زراع فلزية حتى يتم تواجد نقطة التوازن،وهناك ميزان مزود بمؤشر يشبه البوصلة وهي يتم وضع الجسم المجهول الكتلة فيتم تحريك المؤشر الى الوزن الذي عليه هذا الجسم ، وهناك الميزان الأليكتروني وهو يشبه المؤشر ولكن بدلا من وجود مؤشر يوجد اشة رقمية تعطي الوزن الصحيح للمادة المراد قياسها.