الفرق بين الكتلة والوزن - Mass vs Weight

تعريف الكتلة – Mass:

نحن نعلم أنّ كل جسم في هذا الكون يتكون من مادة، تتكون هذه المادة من الذرات بينما تتكون الذرات من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، لذلك، فإنّ الجسم الذي يشغل حيزًا ما يتكون من مادة، وكمية المادة الموجودة في الجسم تحدد كتلته، وتجدر الإشارة هنا إلى أنّ كتلة الجسم هي خاصية فيزيائية تظل ثابتة بغض النظر عن إعادة ترتيب الجسيمات داخل الجسم.

وبالتالي، يمكننا القول أنّ كتلة الجسم لا تتغير وفقًا لموقعها ولا بسبب قوة الجاذبية التي تطبقها الأرض، هذا يعني ببساطة أنّه لا يهم ما إذا كان الجسم موجودًا على الأرض أو القمر كما في كلا الموقعين ستظل كتلته كما هي، بشكل عام، تقاس كتلة الجسم أو المادة بوحدة جرام أو كجم وتعتبر خاصية جوهرية للمادة.

تعريف الوزن – Weight:

الوزن هو ببساطة قوة جذب يختبرها جسم ما بسبب وجود أجسام ثقيلة للغاية مثل الأرض والقمر وما إلى ذلك، الوزن هو نتيجة لقانون الجذب العام (universal law of gravitation)، نحن نعلم أنّ القانون العام للجاذبية ينص على أنّ جسمين لهما كتل معينة يجذبان بعضهما البعض حيث تكون قوة الجذب متناسبة مع ناتج كتلتهما وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة، ومع ذلك، بما أنّ الأرض جسم ثقيل للغاية، فإنّ الجسم الموجود على سطحها ينجذب إليها بقوة معينة.

لذلك، يحدد الوزن القوة التي ينجذب بها الجسم الذي له كتلة معينة إلى سطح الأرض، نظرًا لسبب ارتباط الجاذبية في حالة الوزن، فإنّ وزن الجسم يتغير حسب الموقع، هذا هو سبب اختلاف الوزن لنفس الجسم على الأرض والقمر، كما أنّه يُظهر التباين مع الارتفاعات الأعلى والأدنى، وتجدر الإشارة هنا إلى أنّه نظرًا لأنّ كتلة الجسم تظهر تناسبًا مباشرًا مع القوة، فإنّ الجسم الذي يحتوي على كتلة أكبر سيختبر قوة أكبر وبالتالي يزن أكثر، بينما إذا كانت المسافة الفاصلة كبيرة جدًا، فستكون القوة أقل، وبالتالي فإنّ وزن الجسم أقل.

الفرق بين الكتلة والوزن:

في حياتنا اليومية، تعتبر الكتلة والوزن من أكثر الكلمات استخدامًا، بشكل عام، يستخدم الناس هاتين الكلمتين كبدائل لبعضهما البعض، مع الأخذ في الاعتبار أنّ كلاهما متشابهين، ومع ذلك، فإنّ هاتين الكميتين من الناحية الفيزيائية ليستا متطابقتين، الفرق الجوهري بين الكتلة والوزن هو أنّ الكتلة تحدد الكمية الإجمالية للمادة التي يتكون منها الجسم، مقابل الوزن هو على وجه التحديد عبارة عن شد جاذبية الأرض على كتلة جسم معينة.

نحن نعلم أنّ كل جسم يواجه قوة جذب معينة نحو سطح الأرض، هذا بسبب قوة الجاذبية التي تطبقها الأرض على الجسم، الجاذبية هي العامل الرئيسي للتمييز بين الاثنين، لنفترض أنّ جسمًا يزن (50) كجم، فمن المؤكد أنّ وزنه ليس (50) كجم، ومع ذلك، في الاستخدام العام، نقول أنّ وزن الجسم (50) كجم ولكن هذا غير صحيح من الناحية الواقعية، تظهر الكتلة والوزن تناسبًا مباشرًا مع بعضهما البعض ويتم إعطاء العلاقة بينهما على النحو التالي:

W = m.g

جدول المقارنة بين الكتلة والوزن:

الاختلافات الرئيسية بين الكتلة والوزن:

• تُظهر كتلة الجسم المقدار الإجمالي للمادة التي تتكون منها، بينما وزن الجسم هو القوة الموجودة بين جسم مع كتلة وجاذبية معينة.

• الكتلة هي كمية عددية لأنّها لا علاقة لها بالاتجاه، ومع ذلك فإنّ الوزن عبارة عن كمية متجهة حيث توجد هنا قوة تعمل باتجاه الأرض.

• كتلة الجسم مستقلة عن المكان الذي يوجد فيه الجسم، في حين أنّ وزن الجسم يظهر الاختلاف مع الموقع.

• يتكون الجسم دائمًا من مادة وبالتالي لا يمكن أن تكون الكتلة صفراً، ولكن بما أنّ وزن الجسم هو ناتج الكتلة والجاذبية، فيمكن أن يكون صفرًا، في غياب الجاذبية.

• وحدة الكتلة في النظام الدولي للوحدات هي “جرام أو كيلوجرام”، ومع ذلك، فإنّ وحدة الوزن في النظام الدولي للوحدات هي “نيوتن”.

• تعتبر الكتلة كمية أساسية ذات طبيعة مستقلة بينما يُعرف الوزن بالكمية المشتقة.

• يتم قياس كتلة الجسم باستخدام الميزان العادي حيث يتم تحديده من خلال إجراء مقارنة بين الكمية المعروفة والكمية غير المعروفة، بينما يقيس توازن الزنبرك بشكل عام وزن الأشياء.

• كتلة الجسم مستقلة عن العوامل الخارجية، بينما يختلف وزن الجسم باختلاف الظروف الخارجية.