تحويل وحدات الوزن

بواسطة: - آخر تحديث: ١٢:٤٥ ، ٨ يناير ٢٠١٩
تحويل وحدات الوزن

وحدات الوزن

نستخدم في حياتنا اليوميّة العديد من الوحدات لقياس الوزن، مثل: الكيلوغرام، والنيوتن، والباوند، إلا أنّ بعض هذه الوحدات لا ينبغي قياس الوزن بها، إنما يُستخدَم لقياس الكتلة، ولا بد لنا بسبب هذا اللبس الموجود بين المفهومين من التفريق بينهما، ومن ثمّ التطرّق إلى الحديث عن طُرق تحويل وحدات الوزن والكتلة؛ سواءً أكانت وحدة الوزن بالنظام العالمي للوحدات، أو بالنظام الإمبراطوري، حيث إنّ هذين النظامين هما الأشهر في الاستعمال في الحياة اليومية.


الفرق بين الوزن والكتلة

مفهوم الوزن ومفهوم الكتلة في الفيزياء مفهومان مختلفان تماماً، حيث إن الكتلة هي إحدى خصائص الجسم، بينما الوزن هو مقدار قوة جذب الأرض للجسم الذي يمتلك كتلة، الأمر الذي يعني أن الوزن وهو قوة جذب الأرض، يعتمد على الكتلة، فتزداد قوة الجذب بزيادة الكتلة، بينما تقل إذا ازداد ارتفاع الجسم عن سطح الأرض، وتُقاس الكتلة بوحدة الكليوغرام عند الحديث عن الكتلة في النظام العالمي للوحدات، بينما تقاس بوحدة الباوند-كتلة إذا كنا نتحدث عن نظام الوحدات الإمبراطوري، وفيما يأتي شرح تفصيلي للفرق بين الكتلة والوزن.[١]


تحويل وحدات الوزن

وحدة النيوتن والباوند-قوة هي الوحدات المستخدمة في قياس الوزن، حيث إنّ الوزن ليس إلا شكلاً من أشكال القوة، وهو مقدار قوة جذب الأرض للأجسام. تُستخدَم وحدة النيوتن في النظام العالمي للوحدات، بينما وحدة الباوند-قوة تستخدم في النظام الإمبراطوري، ويمكن التحويل بين النظامين عن طريق معامل التحويل، حيث إن 1 باوند-قوة= 4.45 نيوتن.[٢][٣]


تحويل وحدات الكتلة

في الحياة اليومية عادةً ما يتم استخدام كلمة الوزن للتعبير عن الكتلة، وقد سبق ذكر الفرق بين كل منهما، لكن الآن سوف نهتم بالحديث عن تحويل وحدات الكتلة بين النظامين الأكثر شهرةً؛ النظام العالمي للوحدات الذي يستخدم الكيلوغرام، والنظام الإمبروطاوري الذي يستخدم وحدة باوند-كتلة. يمكن التحويل بين هذين النظامين عن طريق معرفة أنّ كل 1 باوند-كتلة يساوي 0.4536كغ، وتجدر الإشارة إلى أنّه يمكن استخدام هذه النسبة للتحويل بين باوند-الكتلة والكيلوغرام فقط، وهي لا تصلح عند الحديث عن الغرامات أو الأونصات.[٤]

أمثلة:

  • هناك شخص حزم أمتعته للسفر إلى أميركا، وكان الحد المسموح به في المطار هو 25 كغ وكانت كتلة حقيبته 22 كغ، بعد أن أمضى وقتاً هناك في أميركا أراد الرجوع على نفس الخطوط الجوية، ولكنه كان قد تخلص من بعض الأشياء التي معه في الحقيبة حتى يتمكن من إضافة الهدايا التي قام بشرائها دون أن يُضطر للدفع على الكتلة الزائدة في الحقيبة، وعندما قاس كتلتها وجدها 55.37 باوند-كتلة، هل سوف يكون محتاجاً للدفع في المطار؟
الحل: نحن نعرف أن 1 باوند-كتلة = 0.4536 كغ، فإذا قمنا بعمل نسبة وتناسب يمكننا أن نعرف كتلة حقيبته الجديدة بالكيلوغرام.
1 باوند-كتلة ← 0.4536كغ
55.37 باوند-كتلة ← س كيلوغرام
وبالضرب التبادلي يمكننا أن نجد أنّ:
س= 0.4536× 55.37= 25.116كغ، وبما أن كتلة الحقيبة أكبر من الكتلة المسموح بها فسيضطر هذا الشخص للدفع في المطار، أو عليه بالتخلص من 116غ.
  • إذا علمت أن كتلة الأرض هي 5.972×1027غ، وكتلة الزهرة هي 1.073×1025 باوند-كتلة، فأي الكوكبين كتلته أعلى؟
الحل: حتى نتمكن من المقارنة، فلا بد لنا من جعل كتلة كلا الكوكبين بنفس الوحدة، لكننا لا نمتلك علاقة مباشرة للتحويل بين غرام وباوند-كتلة، لذلك سوف نقوم بالتحويل من غرام إلى كيلوغرام إلى باوند-كتلة حتى نتمكن من المقارنة (يجوز أيضاً التحويل من باوند-كتلة إلى كيلوغرام ثم إلى غرام).
حتى نجد كتلة الأرض بالكيلو غرام لابد لنا من أن نقسم قتلتها على 1000 (لأن كل 1كغ = 1000غ)
كتلة الأرض بالكيلوغرام = (5.972 × 1027) / 1000
كتلة الأرض بالكيلوغرام = 5.972 × 1024
الآن، سوف نحوّل من كيلوغرام إلى باوند-كتلة، حيث إن:
1 باوند-كتلة ← 0.4536كغ
س باوند-كتلة ← 5.972 × 1024كغ، وبالضرب التبادلي:
س × 0.4536 = 5.972 × 1024
س = 1.317 × 1025 باوند-كتلة
وبهذا من الواضح أن الأرض تمتلك كتلةً أعلى من كتلة الزهرة (1.317 × 1025 باوند-كتلة > 1.073 × 1025 باوند-كتلة).


تحويل وحدات الوزن (القوة)

من الجدير بالذكر أنه حتى نستعمل وحدة النيوتن كما في النظام العالمي للوحدات فيجب أن نكون قد استعملنا وحدات النظام العالمي للوحدات أيضاً في التسارع والكتلة، أو في الكتلة، والمسافة، وثابت الجذب العام عند استخدامنا لقانون الجذب العام لحساب الوزن)، وفي النظام الإمبراطوري حتى نتمكن من استخدام باوند-القوة فيجب أن نكون قد إستخدمنا وحدات النظام الإمبراطوري المناسبة في الكتلة والتسارع، ويمكننا التحويل بين وحدات القياس هذه.

كما ذكرنا سابقاً فإن 1 باوند-قوة = 4.448 نيوتن، وباستخدام هذا المعامل يمكننا التحويل.[٢]

أمثلة:

  • لنقل أن لدينا صندوقاً يزن 2500 نيوتن، فكم يزن هذا الكيس بالنظام الإمبراطوري؟"
الحل: بعمل نسبة وتناسب:
1 باوند-قوة ← 4.448 نيوتن
س باوند-قوة ← 2500 نيوتن
بالضرب التبادلي يمكننا أن نجد أن:
4.448س= 2500، إذاً:
س= 562.05 نيوتن
  • أراد رجلٌ ما شراء حساوب محمول جديد عن طريق الإنترنت، وبعد عناء البحث الطويل وجد الجهاز المناسب على واحد من مواقع الشراء الذي يتعامل في النظام الإمبراطوري للوحدات، وكان لابد له من أن يتأكد مما إذا كان وزن هذا الحاسوب مناسباً له، إذ إن عمله يتطلب أن يكون حاسوبه معه دائماً ولكنه لا يمتلك سيارته الخاصة، لذلك من المهم له التأكد من أبعاد الحاسوب ووزنه، فإذا كان وزنه مُعطى في الموقع على أنه 6.62 باوند-قوة، فإن وزنه في النظام العالمي للوحدات يمكن إيجاده من خلال علاقة التحويل السابق ذكرها (كل 1 باوند-قوة = 4.448 نيوتن)، إذاً يمكننا أن نقوم بعمل نسبة وتناسب، فيمكننا القول:
1 باوند-قوة ← 4.448 نيوتن
6.62 باوند-قوة ← س نيوتن
وبالضرب التبادلي:
س= 6.62×4.448
س= 29.44 نيوتن/ إذاً:
6.62 باوند-قوة= 29.44 نيوتن.
ملاحظة: عادةً ما يتم إعطاء الكتلة في مواقع التسوق الإلكترونية بدلاً من الوزن، فيعطى بالكيلوغرام في النظام العالمي للوحدات، وبوحدة باوند-كتلة في النظام الإمبراطوري.</small>


فيديو نظام الوحدات الدولي

هو طريقة علمية للتعبير عن القيم والمقادير المهمة، شاهد الفيديو لتتعرف على نظام الوحدات الدولي :

المراجع

  1. Raymond A. Serway (2004), Physics for Scientists and Engineers, USA: Thomson Brooks/Cole, Page 2, 5, 117, 390, 391, 394, Part 6th edition. Edited.
  2. ^ أ ب "weight and mass conversion", www.traditionaloven.com, Retrieved 28-2-2018. Edited.
  3. "NIST Guide to the SI, Chapter 8", www.nist.gov, Retrieved 28-2-2018.
  4. "Pounds to Kilograms conversion", www.rapidtables.com, Retrieved 28-2-2018. Edited.
457 مشاهدة