يختلط على كثير من الطلبة الأمر في التفرقة بين الوزن والكتلة، وكيفية حساب كل منهما، وفي هذا المقال سوف نتحدث عن تعريف الوزن، والفرق بين الوزن والكتلة، وقوانين حساب كل منهما.
اقرأ أيضاً ما الفرق بين المتوسط الحسابي والمنوال والوسيط؟
تعريف الوزن
يعرف الوزن بأنه القوة التي تؤثر بها الجاذبية الأرضية في الأجسام أو قوة الجاذبية التي تؤثر في الجسم بواسطة جسم ضخم، فتتولد قوة الجاذبية بين جسمين من كل كتلة، وتتناسب هذه القوة طرديًا مع حاصل ضرب الكتلتين، وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بين الجسمين، ويختلف وزن الجسم باختلاف موقعه، وتظل كتلة الجسم ثابتة، ويرمز إلى وزن الجسم برمز (w).
ومن تعريف الوزن يتضح أن الوزن قوة، وبالتالي فإن وحدة قياس الوزن ستكون وحدة قياس القوة نفسها، وهي (نيوتن)، وتقاس بالكيلوجرام م/ث2.
يخلط كثيرون بين الوزن والكتلة، وتعرف الكتلة بأنها مقدار المادة التي يتكون منها الجسم، وتظل الكتلة ثابتة من مكان على آخر على عكس الوزن، فعند قياس كتلة الجسم على سطح الأرض ثم قياس كتلة الجسم نفسه على سطح القمر نجد أنها لا تتغير.
يرمز للكتلة برمز (M)، وتقاس الكتلة بوحدة الكيلو جرام أو الجرام.
تحسب قيمة الوزن بالمعادلة الآتية:
الوزن= الكتلة × قوة الجاذبية
أي W = m* g
فيعبر عن الوزن بالرمز (w)، وعن الكتلة بالرمز (m)، ويعبر عن قوة الجاذبية الأرضية بالرمز (g).
اقرأ أيضاً 5 مايو اليوم العالمي للرياضيات.. كيف نحتفل بهذا اليوم؟
خصائص الوزن
- يتأثر الوزن بقوة الجاذبية؛ لذلك يختلف من مكان إلى آخر.
- توجد علاقة طردية بين الوزن وقوة الجاذبية، فكلما زاد الوزن زادت قوة الجاذبية والعكس صحيح.
- من الممكن أن يكون وزن الجسم صفرًا كما يحدث في الفضاء، وذلك لانعدام الجاذبية.
- يعتمد الوزن على كتلة الجسم وتسارع الجاذبية الأرضية.
الوزن كمية متجهة تقاس بالحجم والاتجاه، والاتجاه يشير إلى مصدر الجاذبية أو مركز الأرض.
قوة الجاذبية الأرضية= 9.8م/ث2 = 10م/ث2
تسارع الجاذبية الأرضية على سطح القمر= سدس جاذبية الأرض = ⅙ *10 = 1.6م/ث2.
اقرأ أيضاً علم الرياضيات.. كيف بدأ تاريخ ذلك العلم المتكامل؟
أمثلة حسابية على قوانين الوزن والكتلة
- إذا كانت كتلة شخص 50 كجم، احسب كتلته على سطح الأرض وكتلته على سطح القمر، ثم احسب وزنه على سطح الأرض ثم وزنه على سطح القمر.
الحل:
بما أن الكتلة تظل ثابتة من مكان إلى آخر فإن:
كتلة الشخص على سطح القمر= 50 كجم.
كتلة الشخص على سطح الأرض = 50 كجم.
وزن الشخص على سطح الأرض = 50*50
تسارع الجاذبية الأرضية = 50 * 10 = 500 نيوتن.
وزن الشخص على سطح القمر = 50 * 1.6 = 80 نيوتن.
- احسب وزن جسم على القمر إذا كانت كتلته تساوي 70 كجم علمًا بأن تسارع الجاذبية يساوي 1.625 م/ث2.
الحل:
بما أن الوزن = الكتلة * تسارع الجاذبية على سطح القمر = 70 *1.625 = 113.75 نيوتن.
- يزن فيل 20000 نيوتن، احسب كتلته؟
الحل:
الوزن = الكتلة * تسارع الجاذبية الأرضية
20000 = الكتلة * 9.8
الكتلة = 20000 / 9.8 = 2.040 كجم
- احسب وزن جسم على الأرض علمًا بأن كتلته تساوي 40 كجم.
الوزن = الكتلة * تسارع الجاذبية الأرضية = 40 * 9.8 = 392 نيوتن.
- احسب وزن جسم كتلته 1 كجم على سطح الأرض؟
الحل:
بما أن تسارع الجاذبية الأرضية = 9.8 م/ث2
الوزن = الكتلة * تسارع الجاذبية الأرضية = 1 * 9.8 = 9.8 نيوتن.
- جسم كتلته 20 كجم، أوجد وزنه؟
الحل:
الوزن= الكتلة * تسارع الجاذبية الأرضية
إذن الوزن= 20 * 9.8= 196 نيوتن.
- مركبة فضائية كتلتها 600 كجم احسب كتلة المركبة الفضائية على سطح القمر؟ واحسب وزنها على سطح الأرض؟
الحل:
بما أن الكتلة تظل ثابتة ولا تتغير من مكان إلى آخر، إذن كتلة المركبة الفضائية = 600 كجم.
وزن المركبة الفضائية على سطح القمر = الكتلة * تسارع الجاذبية على سطح القمر = 600 * 1.625= 750 نيوتن.
وزن المركبة الفضائية على سطح الأرض = الكتلة * تسارع الجاذبية الأرضية= 600 * 9.8= 5880 نيوتن.
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.