ما الخاصية التي تتغير اعتمادا على قوة الجذب، الوزن هو قوة جذب الأرض للجسم. وهي طريقة لتحديد كمية مادة ما، تختلف وحدات أو معيارية الأوزان من مادة ما إلى أخرى عند قياسها فبعضها مخصص للأوزان القليلة أو الخفيفة أو الثمينة ومنها ما هو للتحديد التقريبي للمادة.
تمهيد
الأرض تجذب الأجسام بقوة تؤثر باتجاه رأسي إلى أسفل تسمى قوة الجاذبية الأرضية، واتفق العلماء على تسمية قوة جذب الأرض بوزن الجسم ويستخدم الميزان الزنبركي في قياس الأوزان.
حساب الوزن رياضياً
الوزن هو حاصل ضرب الكتلة (m) مع عجلة الجاذبية الأرضية (g)، حيث حاصل ضربهما يساوي القوة (f) التي تُقاس بوحدة دولية تسمى (النيوتن)، والذي هو يساوي تقريباً قوة جذب الأرض لكتلة مقدارها 100 جرام تقريبا. أو 101.97162129779 بالضبط ويكون قيمة الكيلوجرام هي 9.81 نيوتن.
أي أن الوزن عبارة عن قوة.
وحدة قياس الوزن
يقاس الوزن بوحدة دولية تسمى (نيوتن) نسبة إلى العالم الإنجليزي إسحاق نيوتن الذي وضع القانون العام للجاذبية، والنيوتن يساوي تقريبا قوة جذب الأرض لكتلة مقدارها 100 جرام.
وفيما يلي بعض المعايير:
- الرطل = 450 جرام
- أوقية = 37.5 جرام
- مثقال = 4.680 جرام (وزن 65 حبة شعير)
- الدرهم = 3.125 جرام (وزن 48 شعيرة)
- الحمصة = ربع مثقال
- الجوزة = 4 مثاقيل
- الدانق = 0.525 جرام (وزن 8 شعيرات)
- القيراط = 0.198 جرام (وزن 4 شعيرات)
- حبة شعير = 0.049 جرام
- ملعقة الطعام الكبـيرة وهي تعادل وزن مثقال ويعادل وزن 65 حبة شعير تقريبا
- ملعقة الطعام وسـط وهي تعادل نصف مثقال ويعادل وزن 33 حبة شعير تقريبا
- ملعقة الطعام صـغيرة وهي تعادل ربع مثقال ويعادل وزن 17 حبة شعير تقريبا
أمثلة
الوزن=الكتلة*ثابت الجاذبية الأرض فمثلا عند سطح الأرض يكون ثابت الجاذبية الأرضية تقريبا مساويا ل 10. فإذا كانت كتلة الجسم (200) جرام فإن قوة جذب الأرض له تساوي 0.2*10 و تساوي 2 نيوتن. أي أن وزنها = 2 نيوتن والجسم الذي كتلته (300) جرام فإن وزنه = 3 نيوتن. وإذا كانت كتلة الجسم (1000) جرام أي (1) كجم فإن وزنه أو قوة جذب الأرض له يساوي 1*10 ويساوي 10 نيوتن. أي أن وزن الكيلو جرام الواحد على سطح الأرض = 10 نيوتن. وإذا قلنا أن جسما كتلته 2 كجم فإن وزنه = 2 × 10 = 20 نيوتن. وإذا قلنا أن جسما كتلته 5 كجم فإن وزنه = 5 × 10 = 50 نيوتن. وهكذا...
ما الوزن؟
- الوزن: طريقة أخرى لقياس المادة، يمكن أن يتداخل معنى الوزن، والكتلة، ولكنهما في الواقع مختلفان.
- الكتلة: هي كمية المادة المكونة للجسم، والوزن يقيس قوة الجذب بين الجسـم، وكوكب مثل الأرض، والجاذبية هي القوة، أو التجاذب بين جميع الأجسام.
- ما علاقة الكتلة بالوزن؟ تعتمد قوة الجاذبية على كتلة الجسم؛ فالجسم الأكبر يتعرض لقوة جذب أكبر، لذا يكون له وزن أكبر.
- كتلة الجسم ثابتة في كل مكان، أما الوزن فيختلف من مكان إلى آخر على كواكب أخرى، وعلى القمر، فقوة الجذب على القمر تساوي 1/6 قوتها على الأرض، لذلك فإن وزن جسم ما على القمر يساوي 1/6 وزنه على الأرض.
- كيف نقيس الوزن؟ يقاس الـوزن بالميزان الزنبركي ( النابضي )، ووحدة قياس الوزن هي النيوتن.
ما الكثافة؟
- تطفو الكرة البلاستيكية على الماء، لكنها تنغمر إذا قمت بتعبئتها بالرمل لماذا؟ لقد بقي حجم الكرة ثابتاً، لكن كتلتهـا قد تغيرت؛ لأن كتلة الرمل أكبر من كتلة الهواء.
ما الخاصية التي تتغير اعتمادا على قوة الجذب
الجاذبية (من فعل جَذَبَ) وتعرف أيضاً باسم الثَقالة (من فعل ثَقُلَ) هي ظاهرة طبيعية يتم بواسطتها تحريك وانجذاب كل الأشياء من الكتلة أو الطاقة -بما في ذلك الكواكب والنجوم والمجرات وحتى الضوء- نحو بعضها البعض. على الأرض، تعطي الجاذبية ثقلاً للأجسام المادية (الوزن)، وجاذبية القمر تسبب المد والجزر في المحيط. تسبب الانجذاب الجاذبي للمادة الغازية الأصلية الموجودة في الكون في البدء في الاندماج النووي، وتكوين النجوم -وتجميع النجوم معًا في مجرات- لذا فإن الجاذبية مسؤولة عن العديد من الهياكل الواسعة النطاق في الكون. على الرغم من ذلك فإن آثار الجاذبية تصبح أضعف بشكل متزايد على الأشياء البعيدة.
فالوزن على سبيل المثال هو القوة التي تحدثها الجاذبية محدثة الانجذاب بين الأرض والجسم المعني وهي تساوي جداء تسارع الجاذبية في كتلة الجسم. وكان أول من وضع نظرية للجاذبية هو الفيزيائي المعروف إسحاق نيوتن وبقيت هذه النظرية صامدة حتى تم استبدالها من قبل أينشتاين بنظرية النسبية العامة لكن معادلة نيوتن تبقى صحيحة وأكثر عملية عندما نتحدث عن حقول جاذبية ضعيفة كإرسال المركبات الفضائية والتطبيقات الهندسية الإنشائية مثل بناء الجسور المعلقة.
انتشر مصطلح الجاذبية الأرضية مبكراً كون فكرة التجاذب كانت راسخة حسب النظرة النيوتنية، لاحقاً انتشر مصطلحي الجاذبية كتعميم لظاهرة التجاذب بين أي جسمين، ومصطلح ثقالة المشتق من الثقل وهو أكثر دلالة على مفهوم نظرية النسبية للثقالة حيث تعتبر النسبية الثقالة أو الجاذبية مجرد التواء في الزمكان وليس هناك من أي تجاذب بين الأجسام. بشكل عام قد يكون من الأنسب استخدام مصطلح «جاذبية» في إطار الميكانيكا الكلاسيكية في حين يستخدم مصطلح «ثقالة» في إطار النسبية العامة.
قانون الجذب العام لنيوتن (بالإنجليزية: Newton's Law of Universal Gravitation)، أو كما يعرف اختصارًا بقانون الجذب العام أو قانون التجاذب الكوني هو قانون الجاذبية أو الثقالة وينتمي للميكانيكا الكلاسيكية، وهو قانون فيزيائي استنباطي ينص على أنه «توجد قوة تجاذب بين أي جسمين في الكون، تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما، وعكسيًا مع مربع المسافة بين مركزيهما»
تفسيرات
قدم القانون تفسيرات عدة للعديد من الظواهر التي تحدث على مستوى الكون وعلى مستوى الأجرام السماوية والكواكب في شتى المجرات باختلافاتها، ومن بين التفسيرات التي أعطاها وقدمها هذا القانون ما يلي:
- تقديم تفسير للنسق الدوراني الذي يحدث بين الكواكب والنجوم والمستعرات التي تكون على وشك الاندثار والتفكك.
- تقديم القانون لتفسير تام حول الجذب الكولومبي الذي يحدث على مستوى الأنوية الذرية وعلى مستوى الجزيئات الذرية.
- تقديم تفسير حول ماهية السقوط الحر والثقالة الجسيمية التكتلية للماديات الكونية .
- تقديم تفسير حول ماهية الجذب بين محتويات الكون من جسيمات ذرية ودون ذرية ومحتويات المادة البارونية العادية.
السؤال: ما الخاصية التي تتغير اعتمادا على قوة الجذب
الإجابة: الوزن