يشرح هذا المقال معنى الكتلة في الفيزياء. ستكون قادرًا على رؤية خصائص الكتلة، وأمثلة للكتلة من الأجسام الحقيقية، والأنواع المختلفة للكتلة الموجودة. وأخيرًا، تم توضيح الفرق بين مصطلحي الكتلة والوزن في الفيزياء.
ما هي الكتلة في الفيزياء؟
في الفيزياء، الكتلة هي كمية عددية تشير إلى كمية المادة الموجودة في الجسم. ببساطة، الكتلة هي كمية فيزيائية تستخدم لقياس كمية المادة الموجودة في الجسم.
في النظام الدولي للوحدات (SI)، يتم التعبير عن الكتلة بالكيلوجرام (كجم). على الرغم من اعتمادها على قيمة الكتلة، يتم التعبير عن كتلة الجسم عادةً بالطن (t) أو الجرام (g) أو الملليجرام (mg).
جميع الأجسام والأشياء لها كتلة، ولكن اعتمادًا على خصائص المادة، ستكون كتلة الجسم أكبر أو أقل. على وجه الخصوص، إذا كان هناك جسمان مختلفان لهما نفس الحجم، فإن الجسم ذو الكتلة الأكبر سيكون هو الجسم ذو الكثافة الأكبر.
من الشائع الخلط بين مفهوم الكتلة ومفهوم الوزن، إلا أن المصطلحين يعنيان أشياء مختلفة تمامًا. أدناه سنرى كيف تختلف الكتلة والوزن.
خصائص العجينة
الكتلة في الفيزياء هي الكمية التي تتميز بالعناصر التالية:
- الكتلة هي كمية عددية، أي أنها قيمة جوهرية لكل جسم.
- الكتلة لا تعتمد على الجاذبية، وبالتالي فإن الكتلة على الأرض ستكون هي نفسها كتلة القمر أو أي نجم آخر.
- في النظام الدولي للوحدات، يتم التعبير عن الكتلة بالكيلوجرام (كجم).
- يتم قياس كتلة الجسم أو الجسم بمقياس.
أمثلة العجين
بمجرد أن رأينا تعريف الكتلة وخصائصها، سنرى عدة أمثلة لكتلة الأجسام المختلفة.
- كتلة لتر واحد من الماء: 1 كجم
- كتلة كرة السلة: 0.6 كجم
- وزن الطفل: 3.5 كجم
- كتلة الدراجة: 6 كجم
- كتلة برج إيفل: 73000000 كجم
- كتلة الإلكترون: 9.1 · 10 -31 كجم
- كتلة الأرض: 5.97361024 كجم
- كتلة الشمس: 1.98911030 كجم
- كتلة القمر: 7,349 10 22 كجم
يرجى ملاحظة أن بعض هذه القيم كانت تقريبية، على سبيل المثال كتلة الدراجة سوف تعتمد على النموذج. ومع ذلك، فإن كتل النجوم والإلكترونات دقيقة لأنه يمكن حسابها.
انواع العجين
اعتمادا على مجال الدراسة، يمكن أن يختلف معنى مصطلح الكتلة. نتركك أدناه قائمة التعاريف الأكثر شيوعا للكتلة.
- كتلة القصور الذاتي : هي المقاومة التي يؤثر بها الجسم على التسارع عند تأثير قوة ما. منطقيا، إذا تم تطبيق قوة على جسم منخفض الكتلة، فإنه سوف يتسارع أكثر. وعلى العكس من ذلك، كلما زادت كتلة الجسم، قلت العجلة التي يكتسبها عند التأثير عليه بقوة. هذا النوع من الكتلة هو ما نشير إليه عادةً في الفيزياء.
- كتلة الجاذبية : هي كمية المادة التي تتدخل في مجال الجاذبية، سواء كان الجسم الذي يولد مجال الجاذبية (كتلة الجاذبية النشطة) أو الجسم الذي ينجذب (كتلة الجاذبية السلبية). تتطابق قيمة كتلة الجاذبية مع قيمة كتلة القصور الذاتي، لكنهما مفهومان مختلفان.
- الكتلة الذرية : هي كتلة الذرة . يستخدم هذا النوع من الكتلة في الكيمياء ويتم قياسه بـ AMU (وحدات الكتلة الذرية).
- الكتلة المولية : هي مقدار كتلة مول واحد من مادة معينة. يتم التعبير عنها بـ كجم / مول أو جم / مول.
- الكتلة الكمومية : هي الفرق بين التردد الكمي للجسم وعدد موجته. ويستخدم هذا النوع من الكتلة في ميكانيكا الكم النسبية.
كما ترون، الكتلة جزء من العديد من مجالات العلوم ويتم تضمينها بالفعل في العديد من الصيغ. على سبيل المثال، في الفيزياء، يتم استخدام كتلة الجسم لإجراء العديد من أنواع الحسابات، مثل قوة الجاذبية، أو قوة التوتر، أو قوى القصور الذاتي.
الفرق بين الكتلة والوزن
في هذا القسم الأخير سنرى ما هو الفرق بين الكتلة والوزن، لأنهما مفهومان نخلط بينهما بشكل عام في الحياة اليومية.
الفرق بين الكتلة والوزن هو أنهما خواص فيزيائية مختلفة. الكتلة هي كمية المادة الموجودة في الجسم ويتم قياسها بالكيلوجرام (كجم)، بينما الوزن هو قوة الجاذبية التي تمارسها الأرض على الجسم ووحدة قياسها هي النيوتن (N).
وبالتالي فإن كتلة الجسم ليست هي نفس وزنه. المفهومان مرتبطان لأنه كلما زادت كتلة الجسم، زاد وزنه، لكنهما يعنيان أشياء مختلفة.
في الواقع، الجاذبية تربط رياضيًا بين كتلة الجسم ووزنه. لذا، إذا كنت تعرف جاذبية كوكب ما، فأنت تحتاج فقط إلى ضرب كتلة الجسم في قيمة الجاذبية لمعرفة وزنه.
لذلك عندما نسأل: كم وزنك؟ » يجب أن نقول في الواقع “ما هي كتلتك؟” » معرفة كتلة الشخص. من الواضح أننا نفهم بالفعل أنهم يسألوننا عن الكتلة، لكن هذا خطأ من الناحية العلمية.