تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
الكتلة وعلاقتها بالوزن
المؤلف:
فريدريك بوش ، دافيد جيرد
المصدر:
اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة:
الفصل 3
31-1-2016
11050
الكتلة وعلاقتها بالوزن
المعروف ان الكتلة بدلالة الكيلو جرام المعياري ، ولكن الكتل الأخرى تعرف بمقارنتها بهذا المقياس المعياري. لنفرض أن قوة معينة قد سلطت أولاً على جسم كتلته كيلو جراماً معياراً واحداً (1kg) ثم على جسم مجهول الكتلة. فإذا أعطت هذه القوة نفس العجلة للجسمين ، وبفرض عدم وجود أي قوى أخرى غير متزنة على الجسمين ، كان الجسمان متساويين في الكتلة. هذا ينتج مباشرة من قانون نيوتن الثاني Fnet= ma وذلك لأنه إذا تساوت القوتان وتساوت العجلتان لابد ان تكون الكتلتان متساويتين . وبالمثل ، عندما تكون كتلة الجسم n كيلو جراماً تكون عجلته 1/n فقد قدر عجلة تساوي كيلو جراماً معياراً واحداً تحت تأثير نفس القوة. من هذا يتضح أنه يمكن تعيين الكتلة المجهولة لأي جسم بمقارنة عجلته بعجلة جسم كتلته تساوي كيلو جراماً معياراً واحداً عندما يقع كلاهما تحت تأثير نفس القوة.
ولكننا مع ذلك نقوم بتعيين كتل الأجسام " بوزنها " باستخدام النوع المناسب من الموازيين. فعندما نستخدم الميزان القباني مثلاً فإننا نقوم في الواقع بمقارنة قوة الجاذبية المؤثرة على الكتلة المجهولة على أحد طرفي فإننا نقوم في الواقع بمقارنة قوة الجاذبية المؤثرة على الكتلة المجهولة على أحد طرفي الميزان بقوة الجاذبية المؤثرة على كتلة معيارية معلومة على الطرف الآخر. وعند استخدام الميزان الزنبركي فإننا نقيس مقدار الاستطالة اللازمة للزنبرك حتى يؤثر على الكتلة بقوة رأسية إلى أعلى تساوي قوة الجاذبية المؤثرة عليها إلى أسفل.
وهكذا يمكن تعريف الوزن كالتالي :
وزن الجسم هي قوة الجاذبية المؤثرة على الجسم.
من الضروري جداً أن نعي أن كتلة الجسم ووزنه ، بالرغم من ارتباطهما أحدها بالآخر ، هما خاصيتان فيزيائيتان مختلفتان تماماً. فالوزن قوة بينهما الكتلة أحد الأبعاد الأساسية. هناك تجربة بسيطة للتعرف على العلاقة بين الكتلة والوزن. عندما تكون القوة الوحيدة المؤثرة على جسم ما هي وزنه ( أي قوة الجاذبية المؤثرة عليه) يتحرك الجسم بعجلة السقوط الحر g ( شكل 1). فإذا رمزنا للوزن بالرمز W يمكن كتابة قانون نيوتن الثاني في حالة السقوط الحر لجسم على الصورة:
(1) Fnet= W= mg
الشكل (1)
وحتى إذا كان الجسم مستقراً على منضدة أو على الأرضية لن تتغير قوة الجاذبية. وعليه فإن المعادلة (1) تنص على أن الوزن يتناسب مع الكتلة.
وهذا وتعتمد قوة الجاذبية المؤثرة على جسم معين على مكانه. ذلك أن عجلة g على سطح الأرض تختلف اختلافاً طفيفاً من خط الاستواء إلى القطبين ومن مستوي سطح البحر إلى قمم الجبال العالية. وسوف نرى في الفصل السابع أن الجاذبية تختلف كثيراً من كوكب إلى آخر ، فالجاذبية على سطح القمر مثلاً سدس جاذبية الأرض. وعليه فإن وزن الجسم قد يتغير؟، ويتوقف هذا على شدة قوة الجاذبية عند موقع الجسم. ولكن كتلة الجسم ، من ناحية أخرى ، واحدة بغض النظر عن ظروف الجاذبية.
قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاب (سر الرضا) ضمن سلسلة (نمط الحياة)
المكياج بلا حدود.. ظاهرة متنامية تُقلق القيم وتُنهك الذات
جاهزية الاستعداد لشهر رمضان
