مفهوم الكتلة:
الكتلة هي عبارة على خاصية فيزيائية للأجسام تقيس كمية المادة التي يحتويها الشيء، أو بمعنى آخر هي مقدار ما يحتويه الجسم من مادة.
توضيح مفهوم الكتلة:
إذا أخذنا ميزان المطبخ ووضعنا على الكفة بيضة واحدة، نلاحظ انحراف مؤشر الميزان.
الكتلة هي عبارة على خاصية فيزيائية للأجسام تقيس كمية المادة التي يحتويها الشيء، أو بمعنى آخر هي مقدار ما يحتويه الجسم من مادة.
توضيح مفهوم الكتلة:
إذا أخذنا ميزان المطبخ ووضعنا على الكفة بيضة واحدة، نلاحظ انحراف مؤشر الميزان.
فإذا وضعنا بيضة ثانية ازداد انحرافه أكثر.
وكلما زدنا في عدد البيضات، ازداد انحراف المؤشر أكثر فأكثر.
ومعنى هذا أن كتلة البيض تزداد بزيادة كمية البيض، ونستنتج أن الكتلة تتوقف على مقدار كمية المادة.
قياس الكتلة:
حتى نستطيع تعيين الكتلة، وجب علينا اختيار وحدة القياس المناسبة، والميزان المناسب.
وحدات قياس الكتلة:
تقاس الكتلة بوحدة الغرام، والغرام الواحد يساوي كمية المادة الموجودة في مشبك الورق كما في الصورة:
كما تقاس الكتلة أيضا بوحدة الكيلوغرام، وهذه الوحدة تساوي كمية المادة الموجودة في لتر ماء نقي نظيف في درجة حرارة تساوي °C4.
وهناك أيضا الطن والذي يساوي 1000 كيلوغرام
أنواع الموازين المستخدمة لقياس الكتلة:
توجد عدة أنواع مختلفة من الموازين لقياس الكتلة، فنجد:
- الميزان ذو الكفتين.
- الميزان ذو الكفة الواحدة.
- الميزان الحساس.
- الميزان الرقمي.
- وأنواع أخرى.
وبطبيعة الحال نختار الميزان حسب الكتلة التي نريد قياسها، فإذا أردنا قياس كتلة الطماطم والفواكه مثلا نستعمل الميزان ذو الكفتين أو ذو الكفة الواحدة بالمؤشر، وإذا أردنا أن نقيس كتلة الذهب نستعمل الميزان الحساس، أما الميزان الرقمي فيوجد منه ما يستعمل لقياس الكتل الكبيرة نسبيا ومنه الحساس الذي يستخدم لقياس كتلة الذهب.
كيفية قياس كتلة جسم بالميزان ذو الكفتين:
حتى نتمكن من قياس كتلة جسم ما بالميزان ذو الكفتين، نحتاج إلى:
- الجسم الذي نريد قياس كتلته.
- الميزان ذو الكفتين الذي سنقيس به كتلة الجسم.
- الأثقال المعلومة الكتلة أو العيارات والتي سنعرف بها كتلة الجسم.
خطوات قياس كتلة الجسم:
1- نضع الميزان أفقيا على رف ثابت حتى لا يتأثر بأي اهتزاز.
2- نتأكد من وضع الميزان نظيف من الداخل والخارج.
3- نضع الجسم الذي نريد أن نقيس كتلته في إحدى الكفتين.
4- نضع الأوزان المعلومة في الكفة الأخرى حتى تتوازن الكفتان.
5- نجمع أرقام الكتل المعلومة التي في الكفة الثانية وتكون هي كتلة الجسم.
ونستنتج أن كتلة الجسم عند التوازن هي مجموع كتل الأثقال معلومة الكتلة.
كتلة الجسم ثابتة لا تتغير بتغير المكان:
لو قمنا بقياس كتلة جسم على سطح الأرض وأعدنا قياس كتلته على سطح القمر لوجدناها لا تتغير، وكذلك كتلة جسم في مكان ما عند خط الاستواء تساوي نفس كتلته في مكان آخر عند القطب الشمالي أو القطب الجنوبي. لذلك يمكننا القول بأن كتلة الجسم تتوقف على كمية المادة فقط ولا تتوقف على الكوكب أو المكان.
