ما هي الكتلة؟

الكتلة خاصية فيزيائية أساسية للمادة، وهي أيضاً مقياس لقصور الجسم الذاتي عند تعرضه لقوة. تحدد الكتلة مدى تأثير الجسم في مجال الجاذبية، أي أنها تؤثر على قوى التجاذب بين الأجسام. في النظام الدولي للوحدات (SI)، وحدة الكتلة القياسية هي الكيلوغرام (kg).

هل الكتلة والوزن شيء واحد؟

على الرغم من أن الكتلة والوزن غالباً ما يتم الخلط بينهما في الحياة اليومية، إلا أنهما في الواقع مفهومان مختلفان.

• كلوي لونغ إنها كمية المادة التي يمتلكها الجسم، والتي تظل دون تغيير بغض النظر عن موقعه.
• Trọng lượng إنها القوة التي يتعرض لها الجسم بسبب تأثير الجاذبية، وذلك اعتمادًا على مكان وجود الجسم.

على سبيل المثال، سيحافظ جسم كتلته 10 كيلوغرامات على هذه القيمة سواء كان على الأرض أو القمر. مع ذلك، سيقل وزنه إذا وُضع على سطح القمر لأن قوة الجاذبية هناك أضعف منها على الأرض.

مفهوم الكتلة في الفيزياء

في الميكانيكا الكلاسيكية، تُفهم الكتلة ببساطة على أنها كمية المادة الموجودة في الجسم. مع ذلك، عندما يتحرك جسم ما بسرعات عالية جدًا (قريبة من سرعة الضوء)، تشير نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين إلى أن الطاقة الحركية للجسم يمكن أن تُسهم في زيادة كتلته. وهذا يقودنا إلى استنتاج مفاده أن الكتلة ليست مجرد كمية ثابتة، بل هي مرتبطة أيضًا بالطاقة.

أنواع الكتلة في الفيزياء

• الكتلة العطالية - يمثل درجة المقاومة للتغير في حركة الجسم عند تطبيق قوة، بناءً على قانون نيوتن (F = ma).
• الجاذبية النشطة – قياس قدرة جسم ما على توليد قوة جاذبية تؤثر على جسم آخر.
• الكتلة الجاذبية السلبية – لقياس مدى تأثر جسم ما بقوة الجاذبية لجسم آخر.

على الرغم من طرق القياس المختلفة، فقد أظهرت التجارب الفيزيائية أن جميع أنواع الكتلة هذه لها قيم متكافئة.

صيغ حساب الكتلة وقوة الجاذبية

عندما يكون للجسم كتلة m، خاضع للقوة Fيتم حساب تسارعها باستخدام الصيغة التالية:

أ = ف / م

إذا كان لجسمين كتلة م₁ VA م₂، يفصل بينهما مسافة rثم يتم حساب قوة الجاذبية بينهما على النحو التالي:

F = G * (m₁ * m₂) / r²

في الداخل، G يبلغ ثابت الجاذبية حوالي 6,67 × 10⁻¹¹ نيوتن متر مربع/كجم مربع.

جدول وحدات قياس الكتلة

طن	Tạ	عش الطائر	كيلوغرام (كغ)	هيكتغرام (hg)	ديكاجام (داج)	غرام (غ)	سنتيغرام (cg)	ملليغرام (ملغ)
1	10	100	1000	10,000	100,000	1,000,000	10,000,000	1,000,000,000

كيفية تحويل وحدات الكتلة

لتحويل وحدات الكتلة، تذكر أن كل وحدة سابقة أكبر بعشر مرات من الوحدة التي تليها. على سبيل المثال:

• 1 قنطار = 10 ين
• 1 ين = 10 كجم
• 1 كجم = 10 هكتوغرام

ملاحظة عند تحويل وحدات الكتلة

عند تحويل وحدات الكتلة، انتبه إلى الوحدات في المقياس ذي العشر نقاط لتجنب الالتباس. أما بالنسبة للوحدات غير التابعة للنظام الدولي للوحدات، مثل الرطل أو الأونصة، فيجب استخدام عوامل تحويل محددة.

أجهزة قياس الكتلة

تشمل الأدوات الشائعة لقياس الكتلة ما يلي:

• المقاييس الميكانيكية
• الموازين الإلكترونية
• ميزان زنبركي
• ميزان رقمي