الوزن والكتلة والحجم

لينا وليون في صالة بولينغ. ويقومون باختيار كرات البولينج للعب بها. يا إلهي هذه الكرة ثقيلة جدًا! هذه الكرة ثقيلة جدًا أيضًا، ربما أثقل من تلك التي معك! أو ربما هي أخف وإنما أنتِ فقط أضعف مني. ما مدى ثقلها في رأيك في الواقع؟ كلمات مثل "ثقيل" و "خفيف" يمكن أن تكون مفيدة عندما تقارن شيئًا بآخر. لكن ما قد يبدو ثقيلًا لشخص واحد يمكن أن يبدو خفيفًا لشخص آخر، أو يمكن أن تظهر أخف أو أثقل عند مقارنتها بجسم آخر. الكلمات مثل "ثقيل" و "خفيف" ليست دقيقة للغاية. لتكون قادرًا على معرفة مدى ثقل شيء ما بالضبط، نحن بحاجة إلى مقياس أكثر شمولية وموثوقية. هناك نوعان من هذه المقاييس التي تصف مدى ثقل شيء ما. ومثل أي شيء آخر، فإن كرات البولينج التي يحملها لينا وليون مصنوعة من مادة. كلما احتوى الشيء على مادة أكثر، كلما كان أثقل. أول المقياسين يكشف عن مقدار المادة الموجودة في شيء ما. ويكشف عن كتلة الجسم. غالبًا ما يتم التعبير عن الكتلة بوحدات مثل الجرام أو الكيلوجرامات أو الجنيهات. الإجراء الثاني يتعلق بقوة الجاذبية. كل ما هو مصنوع من مادة وله كتلة يتم سحبها بواسطة قوة الجاذبية. مقدار هذه القوة المؤثرة على جسم ما هو وزن الجسم. يتم التعبير عن الوزن بوحدات القوة - نيوتن. ولكن إذا سألت "كم تزن؟" ستكون الإجابة بالكيلوجرام وليس النيوتن. قد يبدو الأمر محيرًا! ولكن السبب في ذلك لأنه على الأرض الكتلة والوزن متماثلان، لذلك لا نفرق بينهما في كثير من الأحيان في حياتنا اليومية. ولكن إذا كانت لينا وليون في الفضاء على القمر مثلًا - سيختلف الأمر تمامًا. ستظل كرات البولينج الخاصة بهم بنفس الكتلة، لأن كمية المادة التي تحتوي عليها لن تتغير. ومع ذلك على سطح القمر قوة الجاذبية أصغر بكثير مما هي عليه على الأرض، لذلك سيكون وزن كرات البولينج أقل. هنا على الأرض، يمكن لينا وليون ببساطة استخدام المقاييس لتحديد الكرة التي تزن أكثر ولديها كتلة أكبر. لقد كنت أعلم أن كرتى كانت أثقل! لا يهم أراهن أن كرتي أكبر على أي حال. من السهل مقارنة حجم كرات البولينج. كلاهما لهما نفس الشكل، لذا يمكن لـ لينا وليون قياس ومقارنة قطرها أو محيطها، وبناءً على ذلك سيتضح أيهما أكبر. ولكن ماذا لو كنت بحاجة إلى مقارنة شيئين مختلفين عن بعضهما؟ في هذه الحالة، أفضل طريقة لمعرفة حجم شيء ما، هو مقدار المساحة التي تشغلها. مقدار المساحة المادية التي يشغلها شيء ما هو حجمه. في بعض الحالات، يمكن حساب الحجم بسهولة. هناك صيغ يمكنك استخدامها لتحديد حجم بعض الأشكال، مثل كرة أو اسطوانة أو مكعب. ولكن هناك طرق لقياس أحجام المزيد من الأجسام غير المنتظمة أيضًا! إحدى الطرق هي ملء وعاء لحافته بالماء، واغمر الجسم بأكمله فيه. سوف يدفع الجسم الماء للخارج. حجم الماء الذي ينسكب خارج حافة الوعاء، يساوي حجم الجسم الذي تحاول قياسه! في الواقع لا يهم أي كرة هي الأكبر أو الأثقل، لأنني ما زلت أفضل بكثير منك في البولينج منك! سنرى من الأفضل!