الفرق بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة

الكتلة (م)

هذا المفهوم أساسي للغاية ، مثل الطول والوقت ، من المستحيل حقًا تحديده ، دعا إسحاق نيوتن مقدار كتلة المادة.

يمكننا أن نتحدث في كل مكان ، ولكن في النهاية علينا أن نعترف بأن كلماتنا تفشل. يقول البعض أن الكتلة هي مقدار المادة في شيء ما (ونأمل ألا يسأل أحد: ما هو الأمر؟).

يقول آخرون أن الكتلة هي مقياس لقصور الجسم (الذي يفترض أننا نفهم الخاصية المراوغة للقصور الذاتي).

ومما يزيد الارتباك أن الكتلة مرتبطة بقصور الجسم ، ولكنها مرتبطة أيضًا بالقوة التي تنجذب بها الأشياء إلى الأرض.

لقد تم الخلط بين عقول أفضل من عقولنا حول معنى مفهوم “الكتلة” وحتى اليوم ، فإن العقول الأفضل من عقولنا تفكر في معنى الكتلة حقًا.

طريقتنا في التخلي عن المهمة المستحيلة لتحديد الكتلة هي أن نقول: الكتلة هي مقياس لكمية “الأشياء” في شيء ما.

هذا التعريف محير بشكل مناسب ، ويمكنك العمل على معنى “الأشياء”! في النظام المتري ، تُقاس الكتلة بالكيلوجرام والجرام ، وستكون هذه هي الوحدات التي سنستخدمها غالبًا.

الوزن (ث)

إذا تمكنت أخيرًا من قبول فكرة الكتلة ، على الرغم من أننا لا نستطيع تعريفها ، فإن الوزن سهل: وزن الكتلة هو القوة.

أن الأرض تسحب الكتلة. نأمل أن يكون لديك فكرة عما تعنيه القوة.

يمكن فهم فكرة الوزن بأكملها على أنها قوة الجاذبية على شيء ما ، وعادة ما نقضي معظم وقتنا على الأرض.

لذا فإن وزننا هو القوة التي تسحبها الأرض علينا ؛ ومع ذلك ، إذا ابتعدنا عن الأرض ، فإن القوة التي تشدها الأرض علينا ستكون أقل ، وبالتالي سيكون وزننا أقل.

إذا كنت تعيش على كوكب المريخ ، فمن المحتمل أن يتغير التعريف أعلاه إلى: “وزن الكتلة هو القوة التي يمارسها المريخ على الكتلة.”

ترتبط فكرة الوزن بأكملها بقوة الجاذبية ، وسيكون من الصحيح القول ، بغض النظر عن مكان وجودك في الكون ، أن: “وزن الكتلة هو قوة الجاذبية على الكتلة.”

في النظام المتري ، تُقاس القوة بالنيوتن ، لذا يُقاس الوزن أيضًا بالنيوتن ، وعلى الأرض ، تزن كتلة 1 كجم 9.8 نيوتن.

حجم (ت)

هو مقدار المساحة ثلاثية الأبعاد المحاطة بسطح مغلق ، على سبيل المثال ، المساحة ، التي تشغلها أو تحتويها مادة (صلبة أو سائلة أو غازية أو بلازما).

غالبًا ما يتم قياس الحجم عدديًا باستخدام الوحدة المشتقة من النظام الدولي للوحدات ، والمتر المكعب ، ويُفهم حجم الحاوية عمومًا على أنها سعة الحاوية.

أو أنها كمية السائل (أو الغاز) التي يمكن أن تتسع لها الحاوية ، وليس مقدار المساحة التي تزيحها الحاوية نفسها.

يتم أيضًا تعيين أحجام لأشكال الرياضيات ثلاثية الأبعاد ، ويمكن حساب أحجام بعض الأشكال البسيطة.

مثل الأشكال العادية والمستقيمة والدائرية ، بسهولة باستخدام الصيغ الرياضية.

يمكن حساب أحجام الأشكال المعقدة عن طريق حساب التفاضل والتكامل ، إذا كان لديك معادلة للحد من الشكل.

يتم تخصيص الأشكال أحادية البعد (مثل الخطوط) والثنائية الأبعاد (مثل المربعات) بحجم صفري في مساحة ثلاثية الأبعاد.

كثافة (ص)

هناك نوعان من الكثافة ، “كثافة الوزن” و “كثافة الكتلة” ، وسوف نستخدم كثافة الكتلة فقط عندما نقول: “كثافة”.

نعني “كثافة الكتلة” ؛ والكتلة لكل كثافة حجم ، والرصاص كثيف ، والستايروفوم ليس كذلك ، والمتر مصمم.

إذن ، كثافة الماء هي جرام واحد لكل سنتيمتر مكعب أو 1000 كيلوجرام لكل متر مكعب.

تبلغ كثافة الرصاص حوالي 10 أضعاف كثافة الماء ، لذا فهو يغرق في الماء ، بينما يبلغ سمك الستايروفوم حوالي عُشر كثافة الماء ، لذلك يطفو على سطحه.

العلاقات الرياضية

يمكن حساب الكتلة والوزن والحجم والكثافة باستخدام العلاقات التالية:

يتم حساب الكتلة من العلاقة

• w / g = m ، حيث “g” هي جاذبية الأرض ، ووحدة القياس هي: الكيلوجرام.

يتم حساب الوزن من النسبة

• mg = w ، حيث “g” هي جاذبية الأرض ، ووحدة القياس هي: النيوتن.

يتم حساب الحجم من النسبة

• الحجم (ت) = الطول × العرض × الارتفاع & م / = v ، ووحدة القياس هي: المتر المكعب.

يتم حساب الكثافة من العلاقة

• م / ت = ρ ، ووحدة القياس هي: كيلوجرام / متر مكعب.

اتبع أيضًا:

الارتباط بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة

حسنًا ، لقد مررنا للتو بتعريف كل واحد منهم ، لكن دعنا نعود إلى الوراء ونرى كيف يرتبطون ببعضهم البعض ، ويمكن القيام بذلك من خلال النقاط التالية:

• نبدأ بالكتلة ، لكي يكون للجسم وزن أو حجم أو كثافة أو للعثور على جاذبية معينة ، يجب أن يكون له كتلة ، وإلا فلن يكون لدينا أي شيء وسيكون كل شيء بلا معنى.
  • إذن لكل جسم كتلة ، الشيء التالي الذي سننظر إليه هو وزن الجسم ، وكل جسم له كتلة سيكون له وزن.
• أيضًا بسبب جاذبية الأرض التي تسحب هذا الجسم نحو سطحه ، لإيجاد وزن الجسم ، عليك فقط مضاعفة كتلة الجسم بالجاذبية.
• شيء آخر يجب مراعاته بشأن الوزن والكتلة هو أن الكتلة لا تتغير إلا إذا فقد الجسم المادة.
  • ومع ذلك ، يمكن أن يتغير وزن جسم من نفس الكتلة اعتمادًا على موقعه.

استكمل معرفة العلاقة بين الكتلة والوزن والحجم والكثافة

• الآن ، دعنا ننتقل إلى الحجم ، لقد حددناه بالفعل ، قلنا أن الحجم هو قياس المساحة داخل جسم ما ، ولكن كيف يمكننا إيجاد الحجم؟
  • حسنًا ، سيكون لجميع الكائنات ثلاثية الأبعاد ارتفاع وطول وعمق.
• إذن ، لإيجاد مقدار المساحة داخل هذه الأبعاد الثلاثة ، نضرب هذه الأبعاد الثلاثة معًا ، وستخبرنا النتيجة مقدار المساحة الموجودة داخل هذا الجسم.
• ترتبط الكثافة ارتباطًا مباشرًا بالكتلة والحجم ؛ في الواقع ، يخبرنا عن العلاقة الدقيقة بين الاثنين ، ولإيجاد كثافة جسم ما ، نأخذ كتلته ونقسمه على حجمه.
  • وإذا كان للكتلة حجم كبير ، لكن كتلة صغيرة ، يقال إنها ذات كثافة منخفضة ، وهذا من شأنه أن يشير إلى أن مادة الجسم ليست مضغوطة للغاية ، بل متباعدة.
• إذا كان حجم الجسم منخفضًا ، لكن كتلة عالية ، فسيكون عندئذٍ كثافة عالية ، وهذا من شأنه أن يخبرنا أن مادة الجسم مضغوطة بشدة بداخله.
• هذا يقودنا إلى الجاذبية النوعية ، مرة أخرى تخبرنا الجاذبية النوعية بالعلاقة بين كثافة الجسم ومادة الاتصال.
  • عادة ما تكون مادة التلامس عبارة عن ماء ، لذلك للعثور على جاذبية معينة ، نأخذ كثافة جسم ما ونقسمه على كثافة الماء.
• إذا كانت الجاذبية النوعية أكبر من واحد ، فإننا نعلم أن الجسم سيغرق ، وإذا كانت الجاذبية النوعية أقل من واحد.
  • نعلم أن الجسم سوف يطفو على الماء ، وذلك لأن كثافة الماء يجب أن تكون أكبر من كثافة الجسم.

نختار لك: