لقد حان الوقت للدخول في عالم رائع من العلوم الفيزيائية واستكشاف الفرق بين الكتلة والوزن ، فمعظم الناس تستخدم هاتين الكلمتين على اساس منتظم في حياتها اليومية ( خاصة اذا كنت ممن يقضون ساعات طويلة في حسابات الوزن و مواجه مقدار الكتلة التي قمت ببنائها اثناء زيارتك المعتادة لمركز الجيم) ولكن السؤال هل حقا تعرف الفرق بين الكتلة والوزن.
من السهل جدا الخلط بين هذين المصطلحين عندما لا تكون متأكدا تماما من تعريف العلوم وعلى الرغم من ذلك فكلاهما مرتبطان ، وهناك فرق اساسي بينهما ولقد قمت بكتابه هذا الموضوع كما عودتكم بطريقة سهلة ومبسطة وفي نهاية المقال كتبت لك ايضا رأيي الشخصي وبعض حوارات الجدل حول هذا الموضوع.
اولا: ما هي الكتلة
الكتلة بالانجليزية mass هي مقياس علمي لمقدار المادة التي يتكون منها الجسم بغض النظر عن مكان وجوده في لحظة معينه من الزمن ، وهي ثابتة ، على سبيل المثال اذا كنت تمشي الى المتجر لشراء بعض البقالة او تقفز على سطح القمر ، فإن كتلتك هي نفسها. وببساطة هو مقياس يعبر عن مدى اهمية المادة.
بعض النقاط الرئيسية عن الكتلة
- الكتلة لايمكن اتلافها او تدميرها وبغض النظر عن مكان وجودها فإن الكتلة ابدية ولن تتغير ابدا.
- الكتلة لايمكن ابدا ان تكون صفرا ، وهذا معناه ان كل شيئ في الكون لديه كتله.
- الكتلة ليس لها علاقة بالجاذبية ، او قوة الطرد المركزي وهذه القوى ليس لها اي تأثير علىها.
- اي شيئ ليس لديه كتله يعتبر غير موجود.
- وحدة قياس الكتله هي الكيلوجرام او الجرام او الباوند او الاونصة الخ الخ…
الوصف اعلاه قد اعطاك فكرة جيدة عن الكتلة الحقيقية بصورة بسيطة حتى لا تقع في فخ الاعتقاد بان وحدة القياس هذه ليست مهمه ، كما و إن كوكب الارض قد تشكل من كتلة كبيرة وبالتالي لدينا جاذبيه ، في بعض الاحيان تكون عمليات حساب الكتله مفيدة جدا في توفير وقود السيارات والطائرات وغيرها.
ما هو الوزن ؟
الوزن بالانجليزية Weight هو شكل من اشكال القياس يعتمد على الجاذبية وهو عكس الكتله ، بالتالي يمكن ان يختلف وزنك حسب مكان وجودك في الكون ، والوزن هو مقياس مهم لدكتور التخسيس وللمهندسين الذين يصممون مركبات ومكوكات الفضاء.
لكن السؤال كيف يختلف الوزن بينما تظل الكتله ثابته ؟ الحقيقة علميا الموضوع بسيط فقد حدد العلماء ان الوزن يختلف او يتغير بمقدار قوة الجاذبية التي يمارسها الجسم على الجسم ويمكن استخدام الصيغة الاتية عباره عن الوزن يساوي الكتلة مضروبة في تسارع الجاذبية
Formula: Weight (W) = Mass (M) multiplied by gravitational acceleration (g). (W = mg
النقاط الرئيسية حول الوزن
- يتغير وزن الجسم بناء على مكانه. وبالتالي اذا كنت تريد اختبار هذه النظريه عليك ان تقرر زيارة الى القمر لاختبارها وستجد ان وزنك قد انخفض بمقدار الثلثين.
- الوزن قوه موجهة واتجاهه هو عمليه سحب نحو مركز الكوكب الذي تقف عليه. بمعنى اخر هو الجاذبية التي يتم انشاؤها بواسطة كتلة كائن ، يتحرك نحو مركز الكائن ، وبالتالي فإن الجاذبية هي التي تحدد وزنك او وزن شيئ اخر.
- يمكن ان يرتفع وزن اي شيئ بالتبعيه لمقدار الجاذبية التي تعمل عليه وكلما زادت الجاذبية اصبح الكائن ثقيل وكلما قلت الجاذبية خف وزن الجسم.
- الوزن عكس الكتلة ، ويمكن للوزن ان يساوي صفر على سبيل المثال رائد الفضاء عائم في الفضاء وليس هناك جاذبيه على جسده وبالتالي ليس لديه وزن.
- وحده قياس الوزن هي النيوتن.
جدول المقارنة بين الكتلة والوزن
تم تعريف الكتلة انها كمية المادة الموجودة بالجسم في حين ان الوزن هو مقياس يعبر عن قوة الجذب التي تسحب هذا الجسم وفي الجدول ادناه دليل المقارنه
| الكتلة - Mass | الوزن - Weight | |
|---|---|---|
| التعريف | هي كمية المادة في الجسم بغض النظر عن حجمها او اي قوة تعمل عليها | هو قياس قوة الجاذبية التي تعمل على الجسم |
| تأثير الجاذبية | الكتلة دائما ثابته في اي مكان وفي اي وقت | يعتمد وزن الجسم على الجاذبية في ذلك المكان |
| وحدات القياس | الكيلو جرام - الجرام - المليجرام | النيوتن - N |
| موازين القياس | يتم قياس الكتلة باستخدام الميزان الشامل - او الميزان الثلاثي - او الميزان الالكتروني | يتم قياس الوزن باستخدام ميزان الزنبرك |
| نوع الكمية | يستخدم الكمية الاساسية والعددية | يستخدم الكمية المشتقة والمتجه |
ملاحظة : يتم قياس الوزن باستخدام مقياس يقيس قوة السحب على الكتله التي تمارسها قوة الجاذبية ، في حين يتم قياس الكتله من خلال الموازنة مع كميه اخرى معروفة من الكتله
رأيي الشخصي حول هذا الموضوع
في الحقيقة هناك جدل كبير حول الكتلة والوزن ومن الغريب ان تقترح هذه المقالة ان الوزن Weight يقاس بالنيوتن بينما يتم قياس الكتله Mass بالكيلوجرام فقبل ١٠٠ عام كان الاتحاد السوفيتي يدرس ان الوزن بالكيلوجرام وان الكتلة تقاس بالنيوتن. كما وانني قد درست ان الفوتون عديم الكتله وينتقل بسرعة الضوء.
الغريب بالموضوع عند قياس وزني اقيسه بالكيلوجرام حتى اليوم ،،، فهل وزني الذي يساوي ٨٠ كيلو هي كتلتي؟ كما ان اغلب المعادلات الحسابية التي استخدمها في عمليات اللحام تستخدم تعريف الوزن بالكيلوجرام او الباوند مثال كيف يتم حساب الوزن الكلي للمادة حسب الصيغة الاتية حيث يعبر WT total weight بالباوند
wt = [(L" × w" × t") ÷ 1728] × wt/ft لمزيد من التفاصيل و لحل هذه الصيغة قم بزيارة هذاالموضوع
ومن الامثلة الاخرى انني استخدم الكتله mass بالسنتيمتر الذي يعبر عن السمك وليس الوزن على سبيل المثال في الاشعاع فعند استخدامك لمعامل الامتصاص الكتلي تكون المعادلة على الشكل الاتي
Area Mass (g/cm2) = Thickness (cm) x Density g/cm3 ولمزيد من التفاصيل قم بزيارة هذا الموضوع
اما فيما يخص الفوتون فقد قالوا ان طاقة الفوتون تعبر عن كتلته وبذلك اصبح الفوتون لديه كتله والطاقة ايضا لديها كتله حسب المعادلة الاتية
E=Mc^2
لكن السؤال كيف يمكن استعادة كتله الفوتون ؟ بعبارة اخرى اذا كانت الطاقة لديها كتله فبعد استهلاك بطارية AAA للاستماع الى الراديو او استخدامها على ساعة حائط / اين هي الطاقة / الكتله؟ كيف يمكنني استعادة هذه الكتلة؟
سؤال اخر : اذا كان هناك شخص سمين ويزن او كتلته ١٣٠ كيلو وبداء بعمليات التخسيس ،، وتم خسارة ٤٠ كيلو من وزنه ،، السؤال ماذا يحدث لهذه الكتله التي فقدها؟ هل مازالت ثابته في الكون؟ ام انها مدمرة ؟ هل بالفعل فقد هذا الشخص من كتلته ٤٠ كيلو ام مازالت تزن نفسها ،،، ام انها انتقلت الى شيئ اخر لا وزن له؟
الحقيقة ان الامريكان وعلماء الفيزياء لهم اجابات على كل الاسئلة وقالوا ان الكتلة لايمكن تدميرها ولكن يمكن تحويلها الى طاقة عندما تفقد الكتلة ،، هذا لان الجسم يقوم بكسر المركبات الكيميائية في جسمك لخلق الطاقة ويتم نقلها الى من حولك لذلك فالكتلة موجودة، على سبيل المثال انت تأكل الطعام وبالتالي تزيد كتلتك اعتمادا على مدى نشاطك وبالتالي يقوم الجسم بالاتي
- اما تخزين الطعام في الخلايا الدهنية او العضلات
- او يقوم الجسم بتفتيت الطعام لاستخدامه كطاقة حرارية او حركية
لذلك عندما تفقد الكتلة باتبعاع نظام غذائي فان الكتلة لاتزال موجودة و تحولت الى طاقة وهذه الطاقة موجودة بالكون بشكل او باخر ويفسرون ايضا اذا كان باستطاعتك ان تلتقط هذه الطاقة التي يتم اجراؤها في تحويل الكتلة وتمكنت من ذلك فسوف تحصل على هذه الكتلة المفقودة.
النهاية : انت كطالب جيد ومتوفق في الدراسة استطعت حفظ كل ما قيل هنا وكل ما في الكتب الدراسية عن الكتلة والوزن لكن التفسير الحقيقي ان هذا الكلام استظراف وهراء ولا اساس له من الصحه وغير معروف وعلماء الفيزياء لايعرفون الكثير عن هذا الموضوع ولا يعرفون ما هي الجاذبية اساسا التي على اساسها يقوم الموضوع و الطاقة / الكتلة المفقودة في عمليات الاضمحلال اين تذهب لذلك اذا اردت ان تعرف خذ من وقتك وسافر الى كوكب اخر او اذهب للقمر لاختبار النظريات.
فهم يربطون خليه بخليه اخرى من البيانات مثال لماذا لاتؤثر الجاذبية على قطعة خشب فوق الماء وهي تسبح في الاتجاه المعاكس للجاذبية وهنا تبداء معناه الكتلة والكثافة والطفو لتحصل على اجابه تثير العديد من الاسئلة الاخرى.
لكن عند قيامك للبحث بجوجل عن الكتله يتم تعريف الكتله على انها كميه المادة في جسم ما انتقل الى كوكب اخر وسوف يتغير وزن الجسم ولكن الكتلة ستبقى نفسها. وبالتالي ربما في المستقبل عندما يعيش الكثير من الناس بعيدا عن كوكب الارض سنتحدث عن انفسنا على انها كتله بدلا من الوزن. وعندها ستقول ان كتلتك هي ٨٠ كيلو بدلا من وزني ٨٠ كيلو.
ان الهدف من هذه المقالة هي فتح الافق للتفكير والتدبر واستخدام الادلة والبراهين التي تراها يوميا من خلال منظور اخر مميز فربما تستطيع ان تجيب على الاسئلة التي لايعلمها احد اسأل الله العلي العظيم ان يوفقنا ويعلمنا ما لانعلم كما اتمنى ان اكون وفقت في شرح الفرق بين الكتلة والوزن Mass And Weight.
شكرا لمشاركة المعلومات: