الفرق بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة، فإن معظم الناس بالكاد يؤمنون بالفرق بين “الوزن” و “الكتلة”، ولا يستطيع الشخص العادي أن يشعر، حتى بشكل غير مباشر، بما يجب أن يعنيه حتى بدأنا في استكشاف الفضاء، يكون “عديم الوزن” لأنه بعد ذلك ارتبك الجميع في الفرق بين “الوزن” و “الكثافة” ؟!
لذلك نأمل في هذا المقال أن نشرح بوضوح الفرق بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة، حتى لا تواجه أي مشكلة في شرح الفرق لطلابك، تابع المقال الموجود على الموقع للتعرف على الفرق بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة.
الكتلة (م)
هذا المفهوم أساسي جدًا لدرجة أنه، مثل الطول والوقت، لا يمكن تعريفه حقًا، أطلق إسحاق نيوتن على الكتلة مقدار المادة.
يمكننا التحدث في كل مكان، ولكن في النهاية علينا أن نعترف بأن كلماتنا تفشل، يقول البعض أن الكتلة هي مقدار المادة في شيء ما (ونأمل ألا يسأل أحد: ما هو الأمر؟).
يقول آخرون أن الكتلة هي مقياس لقصور الجسم (وهذا يفترض أننا نفهم الخاصية المراوغة للقصور الذاتي).
ومما يزيد الارتباك أن الكتلة مرتبطة بقصور الجسم، ولكنها مرتبطة أيضًا بكمية الأجسام الصلبة التي تنجذب إلى الأرض.
لقد تم الخلط بين عقول أفضل من عقولنا حول معنى الكتلة، وحتى اليوم العقول الأفضل من عقولنا تتساءل عما تعنيه الكتلة بالفعل.
طريقتنا في تجنب المهمة المستحيلة لتحديد الكتلة هي أن نقول: الكتلة هي مقياس لكمية “الأشياء” في شيء ما.
هذا التعريف محير حقًا وقد ترغب في معرفة معنى “الأشياء”! في النظام المتري، تُقاس الكتلة بالكيلوجرام والجرام، وستكون هذه هي الوحدات التي سنستخدمها غالبًا.
أنظر أيضا: العدد الذري للنحاس في الكتلة الذرية
الوزن (ث)
إذا تمكنت أخيرًا من قبول فكرة الكتلة، حتى لو لم نتمكن من تحديدها، فالوزن خفيف: وزن الكتلة هو القوة.
التي تسحبها الأرض على نفسها. نأمل أن تفهم ما تعنيه القوة.
يمكن فهم فكرة الوزن بأكملها على أنها قوة الجاذبية على شيء ما، وعادة ما نقضي معظم وقتنا على الأرض.
لذا فإن وزننا هو القوة التي تشدها الأرض علينا ؛ ومع ذلك، عندما نبتعد عن الأرض، فإن القوة التي تمارسها الأرض علينا ستكون أقل، وبالتالي سيكون وزننا أقل.
إذا كنت تعيش على كوكب المريخ، فمن المحتمل أن يتغير التعريف أعلاه إلى “وزن الكتلة هو القوة التي يمارسها المريخ على الكتلة”.
ترتبط فكرة الوزن بأكملها بقوة الجاذبية، وسيكون من الصحيح القول، بغض النظر عن مكان وجودك في الكون، أن: “وزن الكتلة هو قوة الجاذبية على الكتلة. “
في النظام المتري، تُقاس القوة بالنيوتن، لذا يُقاس الوزن أيضًا بالنيوتن، وتزن كتلة 1 كجم 9.8 نيوتن على الأرض.
الحجم (v)
إنه حجم مساحة ثلاثية الأبعاد محاطة بسطح مغلق، مثل المساحة التي تشغلها أو تحتويها مادة (صلبة أو سائلة أو غازية أو بلازما).
غالبًا ما يتم قياس الحجم عدديًا باستخدام وحدة SI مشتقة، والمتر المكعب، وعادة ما يُفهم حجم الحاوية على أنه سعة الحاوية.
أو أنها كمية السائل (أو الغاز) التي يمكن أن تستوعبها الحاوية، وليس مقدار المساحة التي تزيحها الحاوية نفسها.
يتم أيضًا تحديد أبعاد أشكال الرياضيات ثلاثية الأبعاد، ويمكن حساب بعض الأشكال البسيطة.
مثل الأشكال العادية والمستقيمة والمستديرة، من السهل استخدام الصيغ الحسابية.
يمكن حساب أحجام الأشكال المعقدة باستخدام حساب التفاضل والتكامل إذا كانت هناك صيغة لحد الشكل.
الأشكال أحادية البعد (مثل الخطوط) والأشكال ثنائية الأبعاد (مثل المربعات) يتم تخصيص حجم صفري لها في الفضاء ثلاثي الأبعاد.
الكثافة (ρ)
هناك نوعان من الكثافة: “كثافة الكتلة” و “كثافة الكتلة”، ولن نستخدم كثافة الكتلة إلا عندما نقول: “كثافة”.
نعني “الكثافة الظاهرية” ؛ وكثافة الكتلة لكل حجم، الرصاص كثيف والستايروفوم ليس كذلك، تم تطوير النظام المتري.
كثافة الماء جرام واحد لكل سنتيمتر مكعب أو 1000 كيلوجرام لكل متر مكعب.
تبلغ كثافة الرصاص حوالي 10 أضعاف كثافة الماء، لذا فهو يغرق في الماء، بينما يبلغ سمك الستايروفوم حوالي عُشر كثافة الماء، لذلك يطفو على سطحه.
العلاقات الرياضية
يمكن حساب الكتلة والوزن والحجم والكثافة باستخدام النسب التالية:
يتم حساب الكتلة من النسبة
- w / g = m، حيث “g” هي جاذبية الأرض والوحدة هي الكيلوجرام.
يتم حساب الوزن من النسبة
- mg = w، حيث “g” هي جاذبية الأرض والوحدة هي النيوتن.
يتم حساب الحجم من خلال النسبة
- الحجم (ت) = الطول × العرض × الارتفاع & م / = v وحدة القياس هي المتر المكعب.
يتم حساب الكثافة من النسبة
- م / ت = ρ والوحدة كيلوجرام / متر مكعب.
إقرأ أيضاً: دراسة المادة وخصائصها
العلاقة بين الكتلة والكتلة والحجم والكثافة
حسنًا، لقد غطينا للتو تعريف كل منهما، لكن دعنا نعود ونرى كيف يرتبط كل منهما بالأخر بالنقاط التالية:
- لقد بدأنا بالكتلة، لكي يكون للجسم وزن أو حجم أو كثافة أو لإيجاد جاذبية معينة، يجب أن يكون له كتلة أو لن يكون لدينا أي شيء وسيكون كل هذا بلا معنى.
- إذن كل جسم له كتلة، الشيء التالي الذي سنذهب إليه هو وزن الجسم، وكل جسم له كتلة سيكون له وزن.
- هذا أيضًا بسبب جاذبية الأرض التي تسحب ذلك الجسم إلى سطحه، ولإيجاد وزن الجسم، يمكنك ببساطة ضرب كتلة الجسم في جاذبيته.
- شيء آخر يجب تذكره حول الوزن والكتلة هو أن الكتلة لا تتغير إلا إذا فقد هذا الجسم المادة.
- ومع ذلك، يمكن أن يختلف وزن جسم من نفس الكتلة اعتمادًا على مكانه.
تطبيق لمعرفة العلاقة بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة
- الآن دعنا ننتقل إلى الحجم، لقد حددناه بالفعل، قلنا أن الحجم هو قياس المساحة داخل جسم ما، ولكن كيف يمكنك إيجاد الحجم؟
- حسنًا، سيكون لجميع الكائنات ثلاثية الأبعاد ارتفاع وطول وعمق.
- إذن لإيجاد مقدار الفراغ داخل هذه الأبعاد الثلاثة، نضرب هذه الأبعاد الثلاثة معًا وستخبرنا النتيجة بمقدار المساحة داخل هذا الجسم.
- ترتبط الكثافة ارتباطًا مباشرًا بالكتلة والحجم ؛ في الواقع، يخبرنا عن العلاقة الدقيقة بين الاثنين، ولإيجاد كثافة جسم ما، نأخذ كتلته ونقسمه على حجمه.
- وإذا كان للكتلة حجم كبير ولكن لها كتلة صغيرة، فيُقال إنها ذات كثافة منخفضة، وهذا سيخبرنا أن مادة الجسم ليست مضغوطة جدًا، ولكنها متباعدة.
- إذا كان للجسم حجمًا صغيرًا وكتلة كبيرة، فسيكون له كثافة عالية، مما يشير إلى أن المادة الموجودة داخل الجسم مضغوطة بدرجة عالية.
- هذا يقودنا إلى الجاذبية النوعية، مرة أخرى، تخبرنا الجاذبية النوعية بالعلاقة بين كثافة الجسم ومادة الاتصال.
- غالبًا ما تكون مادة التلامس عبارة عن ماء، لذلك لإيجاد الجاذبية النوعية، نأخذ كثافة الجسم ونقسمه على كثافة الماء.
- إذا كانت الجاذبية النوعية أكبر من واحد، فإننا نعلم أن الجسم سيغرق، وإذا كانت الجاذبية النوعية أقل من واحد.
- نحن نعلم أن الجسم سوف يطفو على الماء، وذلك لأن كثافة الماء يجب أن تكون أكبر من كثافة الجسم.
اخترنا لك: ابحث عن الكتلة الكلية والوزن
في نهاية المقال الفرق بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة نأمل أن تكون الآن على دراية كاملة بكل من الكتلة والوزن والحجم والكثافة، وكذلك كيفية حساب كل منها، ما هو الفرق بينهما، وما العلاقة بينهما، وإذا كنت تريد المزيد من مواضيع الفيزياء الأخرى، يمكنك زيارة موقع جديد اليوم!