ما هي وحدة قياس الكتلة
ما هي وحدة قياس الكتلة تعد مادة العلوم من أهم المواد التي تساعدنا في حياتنا اليومية لنتعرف على الظواهر والكائنات في كوكب الأرض، كما وتساعدنا العلوم على تفسير الأشياء من حولنا وبالطبع هذا يجعل الفرد أكثر تفتحا وفهما للأمور.
والكتلة جزء لا يمكن إغفاله أبدًا بالنسبة لدارس العلوم، حيث تعنى الكتلة بتعريفك على أحجام المواد والكائنات، وذلك لأن كل شيء ينبغي أن يكون بمقدار، ومن خلال التعرف على الكتلة نستطيع فهم مقدار كل شيء وهل هو زائد أم ناقص.
ما هي وحدة قياس الكتلة
وفي يومياتنا نستطيع تقريب مسألة الكتلة لك كالآتي:
- أنت تحتاج معرفة كتلة جسمك في بعض الأحيان، وعند القيام بتناول كعكة أو خبز تحتاج معرفة كل شيء ما كتلة وحجم كل مكون، وقد تحتاج للتعرف على كتلة كل المواد الكيميائية والتي قد تستخدمها لتحضير مسحوق معين، وذلك خصيصًا لمن يعملون في تحضير العقاقير الطبية.
شاهد أيضًا: وحدة قياس الصوت والاهتزاز
التعريف بالكتلة
- يتم تعريف الكتلة بأنها مقدار ما يحتويه الجسم من مادة.
- وكتلة الجسم سواء كانت كبيرة أو صغيرة لا تتغير بتغير مكان الجسم فكتلة الإنسان على الأرض هي نفسها كتلة الإنسان على القمر.
- وتقاس الكتلة بشكل دقيق جدًا، حيث أن أغلب استخدام قياس الكتلة يكون في المجالات الصناعية والطبية.
- لذا يكون هناك حرص كبير من قبل القائمة على قياس كتلة المواد المختلفة.
- والكتلة هي شيء كمي بلا أبعاد وهي تمكننا من معرفة مدى مقاومة الجسم للقوة المفروضة عليها.
- ومنع هذه القوة من التأثير عليه حيث لا تغير اتجاهه أو سرعته، ومن الجدير بالذكر أن نيوتن مخترع قانون الجاذبية قد تحدث عن الكتلة.
- فقال: “الكتلة الثابتة تبقى ثابتة، والكتلة المتحركة بسرعة ثابتة واتجاه ثابت تبقى على حالها ما لم تتأثر بقوى خارجية”.
الكتلة والمفاهيم الأخرى
الكتلة والوزن
- القانون كالتالي الوزن= الكتلة × تسارع الجاذبية، فمن يعتقد أن الكتلة والوزن شيء واحد هو مخطأ تمامًا.
- فالوزن كمية فيزيائية تقاس بوحدة النيوتن، أما الكتلة فهي تقاس بمقياس الكافتين.
- والذي يتواجد لدى الكثيرين من باعت الخضروات والمواد الغذائية الأخرى.
- ومن الأهمية بمكان الإشارة إلى أن الوزن يتغير من مكان لأخر أما الكتلة ثابتة.
- فكتلة الإنسان على الأرض نفسها على القمر.
- أما وزن الإنسان على الأرض هو ست أضعاف وزنه على القمر، حيث إن جاذبية القمر سدس جاذبية الأرض.
الكتلة والطاقة
- قامت النسبية بإضافة حقيقة جديدة للكتلة تقول إن أشكال الطاقة المختلفة لها كتلة.
- أي أن إضافة طاقة لنظام معين يعني إضافة كتلة جديدة والعكس صحيح.
شاهد أيضًا: ما هي وحدة قياس الكثافة
الحجم والكثافة والكتلة
- الحجم هو الحيز الذي يشغله الجسم من الفراغ بغض النظر عن كتله وما يحتويه من مادة.
- والكثافة مقدار تركيز المادة في الحيز الذي تشغله من الفراغ.
- وعلاقتهما بالكتلة كالتالي، إن معرفتك لاثنين من الثلاثة يمكنك من معرفة الثالث بسهولة.
- فمعرفة كثافة جسم وكتلته تمكنك من معرفة الحجم وهكذا.
وحدات قياس الكتلة
من المعروف أن العلماء هم من يضعون لكل كمية فيزيائية وحدة قياس خاصة بها، وقد تقرر قياس الكتلة بوحدة الجرام وقياس الوزن بوحدة النيوتن.
ومع ذلك ما زال الكثيرون يقيسون الوزن بالجرام بالرغم من أنه وحدة قياس الكتلة، وعموما وحدات القياس الرسمية كالتالي:
- الطن= 1000000 جرام
- الكيلوجرام= 1000 جرام
- الديسجرام= 0.1 جرام
- السنتيجرام= 0.01 جرام
- الملليجرام= 0.001 جرام
وبالنسبة للكواكب الأخرى في الكون فهي تحتاج لوحدات قياس مختلفة، ومن الجدير بالذي أنه تنقسم الكواكب لاثنين:
- كواكب صخرية وتكون كتلتها متدنية في الغالب وتقاس كتلتها بكتلة الأرض
- كواكب غازية وتكون كتلتها أكبر من الصخرية، وتقاس كتلتها بكتلة كوكب المشترى.
قوانين متعلقة بالكتلة
قانون حفظ الكتلة
- ويعرف بقانون (لافوازييه – لومونوسوف).
- وينص القانون على أن كتل المواد المتفاعلة في أي تفاعل كيميائي تساوي كتل المواد الناتجة.
- كما وأن أي كتلة في نظام ما ستظل ثابتة مهما حدث داخل النظام من تغيرات.
- ومن الجدير بالذكر أن قانون بقاء الكتلة صحيحًا في الفيزياء الكلاسيكية.
- لكنه لا يمكن الاعتماد علية في الفيزياء الكمية، والفيزياء النسبية.
- وفي الفيزياتين الأجرتين تبقى قوانين مثل بقاء الطاقة والزخم كما هما.
شاهد أيضًا: كيفية تحويل الباوند إلى الكيلوغرام
حساب الكتلة
ويتم من خلال القانون التالي:
M = RV2
حيث إن:
- M تعنى كتلة الجرم المركزي.
- G تعنى ثابت نيوتن للجاذبية.
- R تعنى نصف قطر مدار الجرم الثاني.
- V تعنى سرعة دوران الجرم الثانى حول الجرم الأول
- ويمكننا شرح ما سبق على النحو التالي: إذا أردنا معرفة كتلة الشمس.
- فعلينا القيام بالتعرف على نصف قطر مدار كوكب الأرض.
- وسرعة دوران الأرض حول الشمس.
- ومن خلال قانون نيوتن يمكننا التعرف على قوة الجذب التي تخضع لها الأرض.
- وبما أن قوة الجذب لها علاقة بالكتلة فيمكننا هكذا التعرف على الكتلة.
- والآن يمكننا وضع المعلومات التي سبقت في القانون الذي يعلوها وذلك للتوصل لكتلة الشمس.
- الكتلة = الوزن ÷تسارع الجاذبية، وقد تم التعرف على هذا القانون من قانون قياس الوزن.
- والذي يشير إلى أنه للتعرف على وزن جسم ما يمكنك ذلك من خلال ضرب الكتلة الخاصة بذلك الجسم في تسارع الجاذبية.
- ولكن إذا ما توافرت الجاذبية والوزن يمكنك استخراج الكتلة.
- وبالطبع هذا القانون لا يسري في كل الأحوال.
- حيث إنه قد نحتاج للتعرف على كتلة جسم التعرف على كتلة أخر وهو ما حدث في الحالة السابقة بين الشمس والأرض.