وحدات قياس الوزن

ما هي وحدة قياس الوزن؟

الوزن عبارة عن قوة، ووحدة قياسه حسب النظام العالمي للوحدات هي نيوتن (N)؛ التي تُعادل 1 كيلوغرام في متر لكل ثانية تربيع (كغ.م/ث²)، علمًا بأن الوزن يختلف اختلافًا كُليًا عن الكتلة؛ لأن الكتلة هي كمية قياسية تُقاس بوحدة الغرام (غ) أو الكيلوغرام (كغ)، وهي قيمه ثابتة في جميع الأماكن، بينما الوزن هو كميّة مُتجهة، ويعتمد على قيمة الجاذبية الأرضية.^[١][٢]

ويُقاس الوزن من خلال ضرب الكتلة بتسارع الجاذبية الأرضية تبعًا للمُعادلة الرياضية التالية:^[٣]

قوة الجسم أو وزن الجسم (نيوتن) = كتلة الجسم (كيلوغرام) × تسارع الجسم (م/ث²)

وبالرموز:

ق (ن) = ك (كغ) × ت (م/ث²)

أمثلة على حساب الوزن

فيما يأتي بعض الأمثلة التي يُمكن تطبيقها على حساب الوزن، حيث أنّ تسارُع الجاذبية الأرضية = 9.8 م/ث².^[٤]

حساب وزن جسم كتلته 75 كغ

• أولًا؛ نحدد المعطيات من السؤال وهي:

الكتلة = 75 كيلوغرام (كغ)

التسارع = 9.8 م/ث²

• ثانيًا؛ خطوات الحل:

1. ق (ن) = ك (كغ) × ت (م/ث²)
2. نعوض القيم في المعادلة حتى تُصبح؛ ق = 75 × 9.8
3. إذًا وزن الجسم = 735 نيوتن.

حساب وزن فيل كتلته 15000 رطل

• أولًا نحدد المعطيات من السؤال وهي:

الكتلة = 15000 رطل (lbs)

التسارع = 9.8 م/ث²

• ثانيًا خطوات الحل:

1. ق (ن) = ك (كغ) × ت (م/ث²)
2. تحويل الوزن من رطل (lbs) إلى كيلوغرام (كغ) من خلال ضرب الكتلة بمعامل التحويل الذي يساوي 0.454.^[٥]
3. إذًا الكتلة = 6810 كيلوغرام (كغ).
4. نعوض القيم في المعادلة حتى تُصبح؛ ق = 6810 × 9.8
5. إذًا وزن الجسم = 66738 نيوتن.

حساب وزن جسم كتلته 50 كغ

• أولًا نحدد المعطيات من السؤال وهي:

الكتلة = 50 كيلوغرام

التسارع = 9.8 م/ث²

• ثانيًا خطوات الحل:

1. ق (ن) = ك (كغ) × ت (م/ث²).
2. نعوض القيم في المعادلة حتى تُصبح؛ ق = 50 × 9.8
3. إذًا وزن الجسم = 490 نيوتن.

أسئلة شائعة حول الوزن

فيما يأتي بعض الإجابات على الأسئلة الأكثر شيوعًا حول الوزن:

لماذا يختلف وزن الجسم على الأرض عنه عن سطح القمر؟

لأن الوزن هو القوة الناتجة عن الكتلة والتسارع بسبب الجاذبية، أي قوة جذب الأرض للجسم، ونظرًا لأنّ كتلة الأرض أكبر من كتلة القمر بما يُقارب 6 أضعاف فإن تسارع الجسم الناتج عن جاذبية الأرض أكبر من التسارع الناتج عن جاذبية القمر، وبناءً عليه يكون الوزن على سطح الأرض أكبر من الوزن على سطح القمر.^[٦]

كم ينقص وزن الإنسان على سطح القمر؟

يقل وزن الإنسان على سطح القمر بمقدار 6 أضعاف وزنه على سطح الأرض، لأن جاذبية القمر تُعادل ما نسبته سُدس (1/6) جاذبية الأرض.^[٧]

هل يختلف وزن الجسم أثناء الحركة الأفقية أو العمودية؟

حسب قانون نيوتن الثاني فإن وزن الجسم يتأثر بكتلة الجسم وتسارُعه فقط، وأن اتّجاه حركة الجسم يؤثر على متجه قوّته (وزنه) وليس على قيمته.^[٨]

كيف يؤثر وزن جسم في سرعة سقوطه؟

لا يؤثر وزن الجسم في سرعة سقوطه؛ لأن سرعة السقوط تتأثر بقوة الجاذبية الأرضية وهي ثابتة، لكن ما يلاحظ عند سقوط ورقة بسرعة أقل من سقوط كتاب على الأرض هو تأثير احتكاك الهواء وليس الوزن، ففي الظروف المثالية سوف يسقط الاثنين بنفس السرعة.^[٩]

الوزن هو القوة وليس الكتله كما هو شائع، ويُقاس من خلال ضرب كتلة الجسم بتسارع الجاذبية الأرضية ويقاس بوحدة النيوتن، كما أنّ وزن الجسم نفسه يختلف على الأرض عنه على القمر تبعاً لقيمة الجاذبية لكلٍ منهما، حيث يكون وزن الجسم نفسه على سطح الأرض أكبر منه على سطح القمر، كما أن وزن الأجسام الساقطه لا تؤثر في سرعة سقوطها إذا أهملنا مقاومة الهواء.

المراجع

1. ↑ Anne Marie Helmenstine (12/8/2019), "What Is the Difference Between Weight and Mass?", Thought co , Retrieved 4/7/2021. Edited.
2. ↑ خطأ استشهاد: وسم غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة 61464ddb_09e5_4769_8bba_283807876ba6
3. ↑ "Unit of Weight", byju's, Retrieved 4/7/2021. Edited.
4. ↑ " How to Calculate Weight from Mass", wiki how, 26/6/2021, Retrieved 4/7/2021. Edited.
5. ↑ Marie Mulrooney (24/4/2017), "How to Convert Pounds Into Kilograms in Two Simple Ways", Sciencing, Retrieved 4/7/2021. Edited.
6. ↑ "Questions and Answers ", Vedantu: Learn Live Online, Retrieved 4/7/2021. Edited.
7. ↑ "How Much Do You Weigh On the Moon?", wonderopolis, Retrieved 4/7/2021. Edited.
8. ↑ "Newton's Three Laws of Motion", Pas. Rochester, Retrieved 4/7/2021. Edited.
9. ↑ Brandon Duran and Kevin Bryan, "Does mass affect the speed of a falling object?", California State University, Northridge, Retrieved 4/7/2021. Edited.