كيفية معرفة كتلة الجسم

بواسطة: - آخر تحديث: ١٤:٠٧ ، ١٤ مارس ٢٠١٨
كيفية معرفة كتلة الجسم

تعريف الكتلة

تُعرّف الكتلة فيزيائياً بأنّها كمية المادة الموجودة في الجسم بغض النظر عن حجمه أو أيّ قوة مؤثرة عليه، ويمكن التعبير عن الكتلة بطريقتين اعتماداً على القوانين الفيزيائية، وهما كتلة الجاذبية (بالإنجليزية: gravitational mass)، وكتلة القصور الذاتي (بالإنجليزية: inertial mass)، حيث تتحدد الأولى عن طريق مقارنة الجسم مع مجموعةٍ من الكتل المعيارية باستخدام الميزان، وبهذه الطريقة يتمّ إلغاء تأثير عامل الجاذبية، أمّا كتلة القصور الذاتي فهي مقياس لمدى مقاومة الجسم للحركة بتسارعٍ بسبب القوى الخارجية.[١]


حساب كتل الأجسام

يمكن معرفة كتل الأجسام اعتماداً على عدّة قوانين فيزيائية، ومنها ما يأتي:

  • قياس الكتلة باستخدام قانون القوة كما يأتي:[٢]

يُعبر عن قانون القوة كالآتي: القوة (نيوتن)= الكتلة (كغم) × التسارع (م/ث²).

ويمكن أن يحل الوزن مكان القوة في المعادلة، فيصبح التسارع هو تسارع الجاذبية، وتصبح المعادلة كالآتي:

الوزن = الكتلة × تسارع الجاذبية، حيث إنّ تسارع الجاذبية = 9.8 م/ث².

ولحساب الكتلة يمكن إعادة ترتيب القانون ليصبح كالآتي: الكتلة = الوزن/ 9.8 (م/ث²).

مثال: جسم وزنه 49 نيوتن، ما هي كتلته؟

اعتماداً على القانون السابق، فإنّ الكتلة = 49 نيوتن/ 9.8 (م/ث²) = 5 كغم.


يُعبر عن قانون الكثافة كالآتي: الكثافة (غم/ سم³) = الكتلة (غم)/ الحجم (سم³).

يمكن استخدام قانون الكثافة لحساب كتلة الأجسام أو أحجامها، وعليه فإنّه يمكن إعادة ترتيب المعادلة السابقة كالآتي:

الكتلة = الكثافة × الحجم.


حساب مؤشر كتلة جسم الإنسان BMI

يُحسب مؤشر كتلة الجسم عن طريق قسمة كتلة الجسم (كغم) على مربع الطول (م²)، ثمّ تقيّم النتيجة؛ حيث إنّ ارتفاع مؤشر كتلة الجسم قد يُعدّ مؤشراً على البدانة، وانخفاضه على النحافة، ويُذكر بأنّ مؤشر الكتلة يستخدم كأداةٍ للفحص وليس لتشخيص البدانة أو الصحة الفردية، ويتمّ تقييم قيمة BMI كالآتي: [٤]

قيمة BMI (كغم/م²) التصنيف
أقل من 18.5 نحافة (نقصان الوزن)
18.5 - 24.9 الوزن الصحي
25.0 - 29.9 زيادة في الوزن
30.0 أو أكبر سمنة


الفرق بين الكتلة والوزن

يمكن تلخيص الفروقات بين الكتلة والوزن في الجدول الآتي:[٥]

الكتلة الوزن
الكتلة هي صفة خاصة للمادة، كما أنّها ثابتة في كلّ مكان يعتمد الوزن على تأثير الجاذبية، ويختلف تبعاً للموقع
لا يمكن أن تكون الكتلة صفر قد يكون الوزن صفراً في حالة انعدام الجاذبية، كما هو الحال في الفضاء
الكتلة هي كمية قياسية، أي لها مقدار الوزن هو كمية متجهة، أي له مقدار واتجاه، ويكون اتجاهه نحو مركز الأرض أو أيّ مصدر جاذبية
يمكن قياس الكتلة باستخدام الميزان العادي يتمّ قياس الوزن باستخدام الميزان الزنبركي (النابض)
تقاس الكتلة بوحدة الغرام أو الكيلوغرام يقاس الوزن بوحدة نيوتن، وهي وحدة القوة


المراجع

  1. "(Mass (In Physics", www.encyclopedia.com, Retrieved 27-2-2018. Edited.
  2. "Mass Conversion Activity", www.grc.nasa.gov, Retrieved 27-2-2018. Edited.
  3. Andrew Zimmerman Jones (10-8-2017), "An Introduction to Density"، www.thoughtco.com, Retrieved 27-2-2018. Edited.
  4. "Assessing Your Weight", www.cdc.gov,15-5-2015، Retrieved 27-2-2018. Edited.
  5. .Anne Marie Helmenstine, Ph.D (5-7-2017), "?What Is the Difference Between Weight and Mass"، www.thoughtco.com, Retrieved 27-2-2018. Edited.