ما هو تعريف الكتلة في الفيزياء؟

الكتلة هي مصطلح علمي يستخدم لوصف كثافة ونوع الذرات في أي جسم معين. وحدة الكتلة في النظام الدولي للوحدات هي الكيلوجرام (كغ)، على الرغم من أنه يمكن أيضًا قياس الكتلة بوحدة الباوند (lb).

لفهم مفهوم الكتلة بسرعة، فكر في غطاء وسادة مليء بالريش وغطاء وسادة مشابه مليء بالإسمنت. أيهما له كتلة أكبر؟ لأن الذرات الموجودة في الطوب أثقل وأكثف، فإن الإسمنت يكون له كتلة أكبر.

وهكذا، على الرغم من أن أكياس الوسائد لها نفس الحجم، وكلاهما ممتلئ بنفس الدرجة، إلا أن أحدهما له كتلة أكبر بكثير من الآخر.

تعريف الكتلة.

تعريف الكتلة هو “كمية القصور الذاتي (مقاومة التسارع) التي يمتلكها جسم ما أو النسبة بين القوة والتسارع المشار إليها في قانون نيوتن الثاني للحركة” (القوة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع). بمعنى آخر، كلما زادت كتلة الجسم، زادت القوة اللازمة لتحريكه.

الوزن والكتلة.

في معظم الحالات الشائعة، يتم تحديد الكتلة بوزن الجسم واستخدام قوة الجاذبية لحساب القيمة تلقائيًا. بعبارة أخرى، في معظم مواقف العالم الحقيقي، الكتلة هي نفس الوزن.

في مثال الريش والإسمنت، يمكن وصف الفرق في الكتلة بالوزن النسبي لكيس الوسادة. من الواضح أن نقل كيس من الإسمنت يتطلب الكثير من العمل أكثر مما يتطلبه تحريك كيس من الريش.

ونستنتج من تعريف الكتلة أن الوزن والكتلة ليسا نفس الشيء في الواقع.

بسبب العلاقة بين الوزن والكتلة، كثيرًا ما يتم الخلط بين هذه المفاهيم. يمكنك في الواقع التحويل بالضبط بين الوزن والكتلة على سطح الأرض. لكن هذا لأننا نعيش على كوكب الأرض، وبينما نحن على هذا الكوكب، فإن الجاذبية هي نفسها دائمًا.

إذا كنت ستغادر الأرض وتذهب إلى المدار، فلن تزن شيئًا تقريبًا. ومع ذلك، فإن كتلتك، التي تحددها كثافة ونوع الذرات في جسمك، ستبقى كما هي.

إذا هبطت على القمر بميزانك ووزنت نفسك هناك، فسوف يزيد وزنك أكثر مما تزن في الفضاء ولكن أقل من وزنك على الأرض. لكن إذا واصلت رحلتك إلى سطح كوكب المشتري، فستزيد وزنك كثيرًا.

إذا كان وزنك 100 كغ على الأرض، فسوف تزن 16 كغ على القمر، و 37.7 كغ على المريخ، و 236.4 كغ على كوكب المشتري. ومع ذلك، طوال رحلتك، ستبقى كتلتك بشكل أساسي كما هي.

إقرأ أيضاً… كم يبلغ وزن كوكب الأرض؟

أهمية الكتلة في الحياة اليومية.

كتلة الأشياء مهمة للغاية في حياتنا اليومية:

• نحن نعمل بجد لتقليل الكتلة عند اتباع نظام غذائي. كتلة أقل يترجم إلى وزن أقل.

• يعمل العديد من الشركات المصنعة على إنشاء إصدارات أقل ضخامة من العناصر التي تتراوح من الدراجات وأحذية الجري إلى السيارات. عندما يكون الجسم أقل كتلة يكون لديه خمول أقل ويسهل تحريكه.

• مؤشر كتلة الجسم (BMI) هو مقياس للدهون في الجسم بناءً على وزنك بالنسبة إلى طولك. الدهون أخف (أقل كتلة) من العضلات، لذا فإن مؤشر كتلة الجسم المرتفع يشير إلى أن جسمك يحتوي على دهون أكثر وعضلات أقل مما ينبغي.