أي الأدوات التالية يمكن استخدامها لقياس الكتلة هو واحد من أكثر الأسئلة التي يطرحها المعلمون لتحديد مدى استيعاب الطلاب لمفهوم الكتلة في الفيزياء، ولكي نجيب على هذا السؤال يجب أن نأخذك في جولة في درس الكتلة لتتعرف عليها بشكل واضح.
لذلك سنتحدث في هذا المقال عن تعريف الكتلة والأدوات المستخدمة لقياسها والفرق بين الكتلة والوزن، فتابعونا في هذا المقال المقدم من موسوعة.
اي الادوات التالية يمكن استخدامها لقياس الكتلة
من الأسئلة المتكررة في الامتحان وتأتي بصيغة “أي الأدوات تستخدم لقياس الكتلة؟
- الميزان ذو كفتين، الشريط المتري، الكأس المدرج، ومقياس الحرارة.
فتكون الإجابة هي: الميزان ذو كفتين
- ويعتبر هذا الميزان من موازين روبرفال ، ولقد بقي يحمل اسم مبتكره الرنس.
- هو ميزان كلاسيكي يستخدم كتلا محددة ومعروفة لقياس كتلة أخرى غير معروفة.
- وينتشر في محالات الفواكه ومتاجر الخضروات.
- تتم قياس الكتلة بشكل عام باستخدام الموازين، بما في ذلك الميزان الثلاثي والميزان الرقمي.
ما هي الكتلة
قد يتساءل البعض عن تعريف الكتلة، وما هي تعريفها اصطلاحا وهذا ما سنجيب عليه من خلال تلك الفقرة.
- في اللغة الإنجليزية، تعرف الكتلة بمصطلح “الكتلة.
- وتعبر على كل ما يحمله الجسم من مواد.
- وهناك تعريف آخر يقول إنه مدى قدرة الجسم على مقاومة أي قوة مؤثرة عليه.
- ويعرف آخرون قدرة الجسم على منع أي تغيير، سواء كان في السرعة أو الاتجاه.
- ويشار إلى الكتلة بشكل عام بالرمز “م” وهو رمز لاتيني.
- وتعبر عنها وحدة الكيلو جرام.
- وللكتلة الكثير من الفوائد في كافة العلوم المختلفة منها:
- إذا تعرفنا على الرقم القياسي للكتلة، سنستطيع التعرف على الرقم القياسي للكتلة.
- من خلاله سنتعرف على العدد الذري الذي يتكون منه الجسم.
- يمكنك تحديد نوع الذرة وكثافتها.
- من الضروري تحديد وزن وكتلة الإنسان لتقييم صحته.
- وتعبر الكتلة أيضا عن قوة الجاذبية للجسم.
- وتختلف الكتلة عن أي شيء آخر لأنها تقاس بوحدات خاصة، ووحدة الكيلوجرام هي وحدة قياس شائعة الاستخدام.
- وهناك وحدات أخرى مثل المليغرام والطن والرطل والغرام.
- وفي حال رغبة العلماء في قياس كتلة الكوكب الصخري، يتم حسابها بوحدة كتلة الأرض.
- عند رغبة الفلكيين في قياس نجم محدد، يتم قياس النجوم بوحدة الكتلة الشمسية.
- تتمتع الكتلة بخصائص ثابتة لا تعتمد على السرعة أو المكان.
-
الكتلة= القوة / التسارع
-
وبالرموز؛ m=f/a
-
f: القوة المُؤثرة على الجسم، بوحدة نيوتن.
-
m: كتلة الجسم، بوحدة الكيلوغرام (كغ).
-
a: تسارع الجسم، بوحدة م/ث2 .
الفرق بين الكتلة والوزن
هل هناك فرق بين الكتلة والوزن؟ بالتأكيد هناك فرق كبير بينهما، وسنناقش هذا الأمر في الفقرة التالية.
- الكتلة والوزن ليسا معتمدين على الجاذبية الأرضية.
- ولا تختلف باختلاف الارتفاع أو المكان.
- لا يمكن أن تساوي الكتلة صفر.
- تقوم بحسابها عن طريق ضرب الحجم في الكثافة.
- وتقاس بوحدة الكيلو غرام
- وأدوات قياسها الميزان العادي.
- الثقل هو القوة التي تؤثر على الجسم بسبب جاذبية الأرض.
- قانون الكتلة هو قانون نيوتن الثاني الذي ينص على F = m × a
- F: هي القوة التي تؤثر على الجسم.
- a: هو تسارع الجسم المعروف في الفيزياء بمصطلح العجلة.
- يتم احتسابها باستخدام معادلة نيوتن التي تعتمد على ضرب الكتلة بالتسارع.
- حاصل ضرب الكتلة في تسارع الجاذبية هو معادلتها.
- الوزن له مقدار واتجاه.
- وحدة قياسه هي النيوتن.
- يمكن أن يكون الوزن مساويا للصفر في حالة عدم وجود جاذبية في الفضاء، على سبيل المثال.
وحدات قياس الكتلة
إن الكتلة لديها وحدتان قياس، وهما يختلفان عن بعضهما من حيث الدول التي يتم استخدامهما، وهما الكيلوغرام والجرام
وحدات قياس الكتلة في النظام المتري
- في بداية النظام المتري، تم عرضه في فرنسا.
- وقد ظهر وشاع استعماله في القرن 18.
- أصبحت وحدة قياس مستخدمة في العديد من دول العالم.
- يعرف هذا النظام باسم النظام الدولي، نظرا لاستخدامه في معظم دول العالم.
- وتستمر بعض الدول مثل الولايات المتحدة الأمريكية في عدم استخدامه.
- وفيما يلي أبرز تلك الوحدات مع رمزها:
- غرام: g
- كيلوغرام: kg
- طن: t
وحدات القياس في النظام الإنجليزي
- تعرف أيضا بـ “البريطانية” أو “الأمبراطورية”، وقد تم استخدامها في بريطانيا منذ عام 1424.
- بعد ذلك تحولت إلى استخدام النظام المتري وذلك في عام 1965.
- تظل الولايات المتحدة الأمريكية هي الدولة الأكثر تمسكا بهذا النظام.
- تعتمد الوحدة في المقياس البريطاني على الأونصة والباوند.
- وفيما يلي الوحدات مع رموزها:
- رطل Ib
- أونصة oz
- طن امريكي ton
- طن بريطاني ton
أجهزة قياس الكتلة
وفيما يلي أهم أبرز الأجهزة التي يتم استعمالها لقياس الكتلة:
الميزان ذو الكفتين
- هو ميزان يتكون من عصا أفقية.
- وهو له كفة ميزان تعلق كلاهما على طرفي العصا.
- في المنتصف يمكننا أن نجد شيئا معدنيا أو مادة صلبة تشبه السكين.
- يتم استخدامه عن طريق وضع الوزن في إحدى الكفتين، ويتم وضع وزن المعروف على الكفة الأخرى، ويتم استغلال مؤشر التوازن للتحديد.
- وحتى الآن يتم استخدام هذا النوع من الموازين لقياس أشياء صغيرة جدا.
الميزان القباني
- هو أحد الموازين القديمة التي طورها الرومان القدماء، منذ 2000 عام.
- يتم استخدام وزن خفيف جدا لقياس أوزان كبيرة.
- ويتكون من ذراعين أفقيين للقضيب، أحدهما قصير والآخر طويل.
- ويتم وضع الأثقال في الكفة القصيرة.
- يتم تحديد مقدار الثقل حسب حجم الحركة، وهذا الوزن يعطي قراءة للوزن.
- وهو أداة دقيقة جدا في هذا العصر.
الموازين الميكانيكية
هذه الموازين هي موازين قياس الكتلة الحديثة نسبيا، تم استخدامها في القرن الثامن عشر، وتحتوي هذه الموازين على ذراع تعمل على تقليل قوة الجاذبية إلى قوة أقل، كما تم تجهيزها بمؤشر حساس لقياس الوزن، وتنقسم إلى ثلاثة أنواع وهي:
الميزان ذو الذراع
- أحد الموازين ذات الأصول الرومانية.
- يعتبر ميزان زنبلكي بسيطا، حيث يتم تزويده بميزان ليوضح وزن الجسم.
- كان هذا الميزان يستخدمه الأطباء بكثرة لقياس وزن المرضى في السابق
الميزان الزنبركي (ميزان النابض)
- يتم استعماله لقياس ثقل الأشياء.
- وقد اشتهر هذا الميزان بالربيعة في بلاد الشام (سوريا ولبنان وفلسطين والأردن).
- وهو من الأوزان القادرة على تحريك الأوزان بشكل تلقائي.
الميزان الإلكتروني
- هو أحد أكثر الموازين دقة.
- يتم استخدامه عن طريق وضع الشيء الذي تريد قياس وزنه على لوحة حساسة للوزن.
- يظهر الوزن مكتوبا على شاشة موجودة في الميزان.
الميزان الدقيق
- هو أحد أنواع الموازين المهمة في قياس الأوزان الصغيرة جدا.
- يتم وضعه في لوح زجاجي.
- يزداد استعماله في محلات الذهب.
- ويستخدم في معامل الكيمياء.
حساب الكتلة والوزن للإنسان
هل حساب كتلة الإنسان ووزنه مفيد؟ هذا ما سنقدمه لك في الفقرة التالية
- من بين أهم الأشياء في التعرف على الكتلة والوزن هو القدرة على قياس كتلة ووزن الإنسان.
- الأمر الذي يساهم في متابعة وزن الشخص وأعراض بعض الأمراض.
- وتحديد كمية الطعام الملائمة للإنسان، وتحديد كمية الدهون في الجسم.
- حيث يؤثر هذان العاملان بشكل مباشر أو غير مباشر على صحة الإنسان.
- ونظرا للتقدم العلمي الكبير، سعت المملكة العربية السعودية إلى إجراء اختبارات لقياس الكتلة والوزن إلكترونيا على موقع وزارة الصحة التابعة لها.
- تم ذلك لتحديد مؤشرات كتلة ووزن الجسم وحساب السعرات الحرارية المناسبة لليوم
- يمكنك أيضا إدخال كتلة الجسم بسرعة “من هنا“
- ويمكنك حساب الوزن بشكل سريع “من هنا“
وهكذا نصل إلى نهاية المقال ونقدم لك الإجابة على أي الأدوات التالية يمكن استخدامها لقياس الكتلة، ونشرح لك الفرق بين الكتلة والوزن، ووحدات قياس كل منهما، ونوضح أهمية قياس الكتلة والوزن، والقوانين المستخدمة لقياس كل منهما، ونتمنى أن ينال الموضوع إعجابكم.
للمزيد من المقالات عبر الموسوعة العربية الشاملة
- اعرف الفرق بين الكتلة والوزن وقانون حسابهما
- ما هو الفرق بين الوزن والكتلة
- شرح قانون حساب الكتلة
- بحث عن مبدأ مطياف الكتلة وكيفية عمله
المراجع