تعريف قوة الوزن
يعتبر الوزن قوة، وهو يُقاس بوحدة نيوتن في النظام العالمي للوحدات، وبشكل عام يمكن تعريف وزن الجسم (بالإنجليزية: Weight) بأنه مقدار قوة الجاذبية المؤثرة على الجسم، ويمكن حسابه عن طريق ضرب كتلة الجسم في تسارع الجاذبية الأرضية؛ أي: الوزن = كتلة الجسم × تسارع الجاذبية.[١]
الوزن هو القوة التي تؤثر على جميع الأجسام القريبة من سطح الأرض، وفي كل الأوقات، إذ تسحب الأرض جميع الأجسام الموجودة عليها بقوة الجاذبية أو الوزن للأسفل باتجاه مركز الأرض، وبغض النظر عن حالة الجسم، فإن قوة الجاذبية تؤثر دائماً عليه، سواء أكان ذلك الجسم يسقط باتجاه الأرض، أو يحلّق بزاوية في الهواء، أو يجلس على الطاولة، أو يتسارع إلى الأعلى في المصعد الكهربائي.[٢]
الفرق بين الكتلة والوزن
يتم عادة استخدام الكتلة والوزن بطريقة متماثلة في المحادثات اليومية دون التفريق بينهما، على الرغم من اختلافهما عن بعضهما من الناحية الفيزيائية؛ فالوزن يعبر عن قوة شد الأرض للجسم، وهو يختلف باختلاف موقع الجسم، أما الكتلة فهي ثابتة، ولا تختلف باختلاف الموقع؛ إذ إنّ كتلة الجسم تبقى ذاتها على الأرض، أو على سطح القمر، أو على غيره من الكواكب، وهي تعبر عن مدى ثقل الجسم، وعن مقدار المادة الموجودة في الجسم، كما أن الكتلة تعتبر كمية قياسية أي لها قيمة وليس لها اتجاه، أما الوزن فهو كمية متجهة؛ أي له قيمة واتجاه.[٣][٤]
يُقاس الوزن في النظام الدولي للوحدات بوحدة النيوتن (N) كما ذُكر سابقاً، وهي تعادل 1 كيلوجرام×متر في الثانية المربعة، أي 1 نيوتن = 1 كغ.م2، وهو القوة المطلوبة لإكساب جسم كتلته 1 كجم، تسارعاً مقداره 1 م/ث2، أما الكتلة فتقاس بوحدة الكيلوغرام،[٤] ويجدر بالذكر هنا أن الوزن يختلف باختلاف موقع الجسم كما ذُكر سابقاً؛ لذلك فإنك مثلاً قد تزن سدس مقدار وزنك على الأرض إذا كنت على القمر، وذلك لاختلاف الجاذبية هناك عن الجاذبية على سطح الأرض؛ فمثلاً لو كان وزنك هو 24 كغ على الأرض، فإن وزنك على القمر هو 6 كغ.[٥]
أمثلة على حساب قوة الوزن
مثال (1):
احسب كتلة الفيل الأفريقي إذا علمت أن وزنه هو 25,000 نيوتن.[٢]
لحساب كتلة الفيل الطائرة علينا استخدام قانون الوزن وهو:
وزن الفيل = كتلة الفيل×تسارع الجاذبية، ومنه:
- 25000 = كتلة الفيل×9.81، ومنه:
- كتلة الفيل = 2,548.4 كيلوغرام.
احسب قوة الوزن المؤثرة على إحدى الطائرات أثناء إقلاعها إذا علمت أن قيمة قوة الدفع المؤثرة عليها هي 6700 نيوتن، وأن قوة ممانعة الهواء المعارضة لحركتها هي 4300 نيوتن، إذا علمت أن كتلتها هي 4500 كغ.[٢]
لحساب وزن الطائرة علينا ضرب كتلتها في تسارع الجاذبية الأرضية بغض النظر عن القوى الأخرى المؤثرة عليها، وعليه:
وزن الطائرة = 4500×9.81 = 44,145 نيوتن.
المراجع
- ↑ "Mass and Weight", hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Retrieved 29-7-2021. Edited.
- ^ أ ب ت "What is weight?", www.khanacademy.org, Retrieved 29-7-2021. Edited.
- ↑ "5.4 Mass and Weight", courses.lumenlearning.com, Retrieved 29-7-2021. Edited.
- ^ أ ب Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (4-7-2019), "Weight Definition in Science", www.thoughtco.com, Retrieved 29-7-2021. Edited.
- ↑ "What is Mass?", www.vedantu.com, Retrieved 29-7-2021. Edited.
