جدول المحتويات
إن الكتلة هي كميّة المادّة التي تكون الجسم، وهي كمّية دون أبعاد يستطاع عن طريقها تحديد مدى قدرة الجسم على منع التغيّر في سرعته، أو تّجاهه عند تأثيرها عليه، أو مُقاومة الجسم للقوّة المؤثرة عليه، وتطرّق العالم نيوتن لموضوع الكتلة في قوانينه، فقال: “الكتلة الثّابتة تبقى ثابتة، والكتلة المُتحركة بسرعة ثابتة، واتّجاه ثابت؛ تبقى على حالها ما لم تتأثّر بقوّة خارجيّة”، وأدوات قياس الكتلة هي: الميزان، سواء كان الميزان الرقمي، أو الميزان الحساس، أو الميزان ذو الكفتين، والوحدة الرسمية لقياس الكتلة هي الغرام.
يتحدث هذا المقال عن الكتلة، ويشتمل على:
- تعريف الكتلة.
- قياس الكتلة.
- أدوات قياس الكتلة.
- وحدة قياس الكتلة.
- الفرق بين الكتلة والوزن.
تعريف الكتلة
قيل أن الكتلة هي مقدار ما يحويه الجسم من مادة، وتُعرف على أنها مقدار فيزيائي، والكتلة تختلف عن الوزن في أنها لا تعتمد على قوة الجاذبية، فتبقى ثابتة بتغير المكان، وللكتلة أيضًا مفهوم مركزي من المواضيع ذات العلاقة بها والميكانيكا، وقد تستخدم بشكل يومي بمعنى الوزن دون الاهتمام بمعناها الفيزيائي، ولكن في الاستخدام العلمي؛ فإنها تشير إلى خصائص مختلفة، يتم قياسها بوحدة الغرام، والكيلوجرام، كما أنها تعد إحدى خصائص المادة الثلاث، يرمز لها بالحرف ك أو m، وهي مقدار ثابت لا يتغير في أي مكان وزمان.
قياس الكتلة
أدوات قياس الكتلة
إن أدوات قياس الكتلة هي: الميزان، وله أنواع عديدة، مثل:
الميزان ذو الكفتين (المعتاد)
يُستخدم الميزان المعتاد (ذو الكفتين) في قياس الكتلة متوسطة الحجم، مثل: الفواكه، والخضروات.
الميزان الحساس
يُستخدم الميزان الحساس لقياس الكتلة صغيرة الحجم، والتي تحتاج إلى دقة متناهية في قياسها، مثل: المجوهرات، الذهب، المواد الكيميائية التي تدخل في صناعة المواد الحساسة، مثل: صناعة الأدوية.
الميزان الرقمي
يُستخدم الميزان الرقمي في قياس كتلة الجسم التي تحتاج دقة متناهية؛ فهو يظهر مقدار الكتلة بالضبط على الشاشة الخاصة به، وهو ميزان أستخدم حديثًا.
وحدة قياس الكتلة
قد تم عقد مؤتمر رسمي في سنة 1960 لتوحيد وبحث وحدات القياس المختلفة، ويُرمز لتلك الوحدات الرسمية برمز “Si”، وأُثبِت فيه أن الوحدة الرسمية لقياس الكتلة هي: الغرام، ولكن على الرغم من اعتماد هذه الوحدات رسمياً في العديد من الدول، إلا أنه ما زالت بعض الدول تستخدم وحدات الغرام لقياس الوزن في بعض الأحيان، بالإضافة إلى أنه اعتمدت العديد من الدول وحدات القياس الجديدة بعد ذلك، لكن ليس معظمها، وفي الوقت الحالي إن وحدات القياس الرسمية بعد المؤتمر هي:
- الطن: يساوي 1.000.000 غرام.
- الكيلوغرام: يساوي 1.000 غرام.
- الغرام: يساوي 1 غرام.
- الدِّسِغرام: يساوي 0.1 غرام.
- السنتيغرام: يساوي 0.01 غرام.
- الملليغرام: يساوي 0.001 غرام.
الفرق بين الكتلة والوزن
الكتلة
التعريف
إن الكتلة هي: مقدار المادة في الجسم، بالرغم من صعوبة إمكانية تحديد ما هي المادة، كما تتألف الكتلة من القصور الذاتي، وهو مقاومة الجسم لمحاولة تسريعه حينما تؤثر عليه قوة خارجية، كما تعبر الكتلة عن خاصّيّة ثابتة وأساسية للأجسام، ويُعبّر مصطلح الكتلة عن كميّة المادّة المكوّنة للجسم، وهي كمّية دون أبعاد يستطاع عن طريقها تحديد مدى قدرة الجسم على منع التغيّر في سرعته أو اتّجاهه عند تأثيرها عليه، أو مُقاومة الجسم للقوّة المؤثرة عليه.
وحدة وأدوات القياس
إن وحدة قياس الكتلة هي: الغرام، كما تُستخدم وحدات أخرى عند الحاجة؛ للتّعبير عن الكتل الكبيرة أو الصغيرة، ومن هذه الوحدات ما يلي:
- الطّن.
- الغرام.
- المليغرام.
- الميكروغرام.
- النانوغرام.
- البيكوغ.
بالإضافة إلى أن وزن كتلة مقدارها 1 كغ هو 9.8 نيوتن في الظروف المعياريّة، وتُستخدم الكثير من المقاييس والموازين، لقياس الكتلة، وأشهرها على الإطلاق: الميزان الثّلاثيّ الأذرع.
الوزن
التعريف
يطلق على الوزن أيضًا “كتلة الجاذبية”، وهو يعبر عن قوة الجاذبية التي يفعلها جسم على آخر، ويختلف حسب المكان الموضوع عليه الجسم المعني، فعلى سبيل المثال: يزن الجسم على القمر ستة أضعاف وزنه على الأرض، وهو مجرّد مقياس لقوة الجذب التي يخضع لها الجسم، يعبّر الوزن عن قوّة الجاذبيّة المؤثّرة على الجسم، والتي نستطيع حسابها عن طريق: ضرب الكتلة في ثابت تسارع الجاذبيّة الأرضيّة، ويمكن التعبير عنها باستخدام القانون الآتي: الوزن = الكتلة× تسارع الجاذبيّة الأرضيّة.
وحدة وأدوات القياس
إن وحدة الوزن هي نيوتن (N) حسب النظام الدّولي للوحدات (SI)، ويعد الباوند وحدة قياس الوزن والقوة في الولايات المُتّحدة الأمريكية، وتُستخدم هذه الوحدة بشكل واسع في التّجارة.
