لماذا يستعمل العلماء الكتلة بدلا من الوزن في قياساتهم

في الحديث اليومي المعتاد، نستخدم عادة لفظي “الكتلة والوزن” بالتبادل للتعبير عن شيء واحد، لكن في الفيزياء يختلف الأمر. حيث توضح التعريفات المحددة للكتلة والوزن سبب كون الكتلة هي الكمية الأكثر فائدة عند قياس مقدار المادة الموجودة، أما الوزن فهو قوة وليس مقياسا لكمية المادة، ويعتمد على قوة الجاذبية التي تختلف من مكان لآخر. ولكن الكتلة، من ناحية أخرى، هي نفسها بغض النظر عن مكان وجودك.

يتساءل الكثيرون، وخاصة الطلاب الدارسون للعلوم، هل الوزن هو نفسه الكتلة؟ والإجابة هي لا، حيث إن الجاذبية هي التي تسبب الوزن، ووزن الأجسام يعكس مقدار جاذبيتها. وربما نعتقد أن الوزن هو نفسه في كل مكان لأننا جميعا نعيش على سطح الأرض، ولكن في الفضاء الخارجي، لا يمكن القول بذلك .

تكون الكتلة ثابتة ولا تتغير إلا إذا تمت إزالة بعض منها، ولكن يمكن أن يتغير وزن الكائن .

لماذا يقول الناس الوزن بدلا من الكتلة

غالبا ما يستخدم الناس مصطلح `الوزن` للإشارة إلى `الكتلة` والعكس صحيح. ونظرا لأن الجاذبية متساوية في كل مكان على وجه الأرض، فإننا لا نلاحظ أي فرق، ولكن تذكر.. أنهما لا يعنيان الشيء نفسه، وأنه قد تكون هناك قياسات مختلفة .

ما الوزن وما الكتلة

الوزن يُمثّل القوة، ويمكن لكمية مادة معينة أن تكون لها أوزان مختلفة حسب مكانها، أما الكتلة فتُقيّس مباشرة كمية المادة الموجودة وتبقى كما هي بغض النظر عن مكان القياس.

متى يختلف الوزن ولا يكون ثابتا

فيما يلي بعض الشروط التي قد يتغير فيها الوزن :

في الفضاء، يكون هناك انعدام للوزن

على سطح القمر (100 كجم تزن كتلته 16.6 كجم)

يمكنك أيضاً ملاحظة اختلافات طفيفة في الوزن في مواقع مختلفة على الأرض

لماذا الكتلة أكثر فائدة لقياس المواد من الوزن

إذا كنت تستخدم الوزن بدلا من الكتلة لقياس المادة، فسيتغير إجابتك اعتمادا على مكانك علميا، نظرا لأن الجاذبية تضعف كلما ابتعدت عن مصدر الجاذبية. ستتغير وزنك قليلا عندما تكون في الطائرة، وربما يتغير بشكل أكبر إذا كنت في الفضاء أو على كوكب بكتلة مختلفة عن الأرض. أما الكتلة فهي مقياس ثابت لكمية المادة، بينما الوزن ليس كذلك.

تولد الكتلة قوة الجاذبية التي تحدد الوزن، ولذلك فإنها تظهر في معادلة الوزن، وهذا يشير بوضوح إلى أن الكتلة هي الخاصية الأساسية للمادة، في حين يكون الوزن نتيجة لتلك الخاصية .

إذا كانت الكتلة والوزن مختلفين، فلماذا نجد في بعض الأحيان التعبير عن كليهما بالكيلوجرام

يجب أن لا يتم التحدث عن الوزن بالكيلوغرامات، وهذا ما نراه في بعض المقاييس، ولكنه من الخطأ التقني تحديد الوزن بالكيلوغرامات، فالوزن هو قوة ويجب أن يتم قياسه بالنيوتنات، ولكن ذلك قد يربك الناس

التعبير الصحيح لوحدة قياس القوة هو النيوتن (= 1 كغ · م / ث 2) ويختصر بالحرف N

تعمل الجاذبية على جعل كتلة 1 كيلوغرام تزن حوالي 9.8 نيوتن، بينما تزن كتلة 100 كيلوغرام حوالي 980 نيوتن على سطح الأرض.

استنتاج

الكتلة هي مقياس لمدى احتواء شيء ما

الوزن هو مقياس لمدى قوة الجاذبية

يتم قياس القوة بالنيوتن وليس بالكيلوغرام