يتم استخدام مصطلحي الكتلة والوزن بشكل متبادل في المحادثات اليومية، ولكن الكلمتان لا تعنيان نفس الشيء، حيث يوجد فرق بينهما، إذ يعني الكتلة كمية المادة الموجودة في الجسم، بينما يعني الوزن قوة تأثير الجاذبية على تلك الكتلة.
بمعنى آخر، تعد الكتلة مقياسًا لكمية المادة في الجسم، ويتم الإشارة إلى الكتلة باستخدام الرمز m، بينما يعد الوزن مقياسًا لكمية القوة التي تعمل على الكتلة نتيجةً للجاذبية، وعادةً ما يتم الإشارة إلى الوزن باستخدام الرمز W.
الفرق بين الكتلة مقابل الوزن
الجزء الأساسي في المقارنة هو أن قيم الكتلة والوزن ستكون متساوية إذا كنت تقف على الأرض دون حركة.
إذا قمت بتغيير موقعك بالنسبة للجاذبية، ستظل الكتلة ثابتة، ولكن الوزن سيتغير.
على سبيل المثال، يشير كتلة جسمك إلى قيمة محددة، ولكن وزنك يختلف على سطح القمر مقارنة بالأرض.
تعتبر الكتلة خاصية للمادة، حيث تكون كتلة الجسم ثابتة في كل مكان، في حين يختلف الوزن باختلاف الموقع، نظراً لتأثير الجاذبية.
يتعذر أبدًا أن تكون الكتلة صفرًا، ولكن يمكن أن يكون الوزن صفرًا إذا لم تؤثر الجاذبية على جسم ما، كما يحدث في الفضاء.
الكتلة لا تتغير بناءً على الموقع، بينما يتغير الوزن بزيادة أو انخفاض الجاذبية.
الكتلة تعني الكمية العددية التي لديها حجم، أما الوزن فهو الكمية المتجهة التي لديها حجم وتوجه نحو مركز الأرض أو جاذبية أخرى بشكل جيد.
يمكن قياس الكتلة باستخدام ميزان عادي، وأما الوزن فيقاس باستخدام ميزان ربيعي.
تُقاس الكتلة عادة بالجرام والكيلوجرامات، أما الوزن فيتم قياسه في كثير من الأحيان بالنيوتن، وهو وحدة للقوة. ورغم أننا نتحدث عادة عن الوزن بالكيلوغرام، إلا أنه يجب أن يُقاس بدقة بوحدات القوة في النيوتن.
الكتلة هي قياس لمقاومة الجسم لتغيير حالته الحركية، والمعروفة باسم القصور الذاتي. عند ترك الجسم بمفرده، سوف يبقى ساكناً أو يتحرك في خط مستقيم.
حقائق حول الكتلة والوزن
تعتمد الكتلة على كمية المادة والذرات وما إلى ذلك في الجسم، وكلما زادت الكتلة، زاد القصور الذاتي، حيث يوجد مزيد من الحركة. وهذه هي فكرة العالم الفيزيائي الشهير إسحق نيوتن حول الكتلة، والتي تدعم قوانينه الشهيرة للحركة في أواخر القرن السابع عشر.
أثبت العالم الفيزيائي ألبرت أينشتاين في بدايات القرن العشرين أن نظرية نيوتن ليست دقيقة تماما، ووصل إلى نظرية النسبية الخاصة.
الوزن هو مقياس لشدة الجاذبية التي تؤثر على الأجسام.
كلما ازداد القصور الذاتي، زادت قوة الجاذبية، وتبلغ قوة الجاذبية على سطح الأرض حوالي 9.8 نيوتن لكل كيلوجرام.
يتم استخدام الكتلة والوزن بشكل شائع في التعامل مع الظروف الموجودة على سطح الأرض فقط، وهذا يرجع إلى عدم التعرف على الظروف الأخرى.
عندما نقول أن شخصًا يزن 70 كيلوجرامًا، فإننا نقصد كتلته، بينما الصحيح هو أن وزنه يساوي 686 نيوتن بالضبط (70 × 9.8).
في سطح القمر، حيث تكون الجاذبية أضعف (بحوالي 1.6 نيوتن لكل كيلو جرام)، يزن الرائد الفضائي الذي يبلغ وزنه 70 كيلو جرام فقط 112 نيوتن.
في محطة الفضاء الدولية، يكون رواد الفضاء عديمي الوزن، ولكن ما زال لديهم كتلة، فيجب عليهم ممارسة القوة لدفع أنفسهم عن الجدران أو سحب أنفسهم.
قد تكون الرحلة إلى الفضاء طريقة سريعة لفقدان الوزن، ولكن فقدان الكتلة الجسدية أمر مختلف.