كتلة (فيزياء)
الكتلة هي خاصية فيزيائية أساسية للمادة، تعبّر عن مقدار ما تحتويه من مادة، وتُعتبر مقياسًا لمقاومة الجسم للتغيّر في حالته الحركية عند التأثير عليه بقوة خارجية. تُقاس الكتلة عادةً بوحدة الكيلوغرام في النظام الدولي للوحدات (SI). تختلف الكتلة عن الوزن، إذ أن الوزن قوة ناتجة عن الجاذبية تؤثر على جسم ذي كتلة معينة.[1]
التعريف الفيزيائي
[عدل]تُعرّف الكتلة في الميكانيكا الكلاسيكية بأنها مقياس لقصور الجسم الذاتي، أي مقاومته لتغيير سرعته عند تطبيق قوة عليه. وهي تدخل في قانون نيوتن الثاني للحركة على النحو التالي:
حيث:
- F هي القوة المؤثرة
- m هي الكتلة
- a هي التسارع الناتج
أنواع الكتلة
[عدل]- الكتلة الساكنة (Rest Mass): هي الكتلة المقاسة عندما يكون الجسم في حالة سكون.
- الكتلة النسبية (Relativistic Mass): هي الكتلة التي تزداد مع اقتراب سرعة الجسم من سرعة الضوء، وفقًا لنظرية النسبية لأينشتاين.
- الكتلة الجاذبية (Gravitational Mass): تحدد مقدار القوة الجاذبية التي يؤثر بها أو يتأثر بها جسم ما.
الفرق بين الكتلة والوزن
[عدل]- الكتلة: مقدار المادة في الجسم، ثابتة لا تتغير بتغيّر مكان الجسم.
- الوزن: قوة الجاذبية المؤثرة على الجسم، وتتغيّر تبعًا لمجال الجاذبية الذي يوجد فيه الجسم.
وحدات القياس
[عدل]في النظام الدولي للوحدات (SI) تُقاس الكتلة بـ:
في أنظمة أخرى، تُستخدم وحدات مثل:
قياس الكتلة
[عدل]يتم قياس الكتلة باستخدام:
- الميزان ذو الكفتين
- الميزان الإلكتروني
- أجهزة قياس الكتل الدقيقة في المختبرات
في الفيزياء الحديثة
[عدل]في نظرية النسبية الخاصة، ترتبط الكتلة بطاقة الجسم وفق المعادلة الشهيرة:
حيث E هي الطاقة، وm هي الكتلة، وc سرعة الضوء في الفراغ.
انظر أيضًا
[عدل]مراجع
[عدل]- ↑ Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Fundamentals of Physics. Wiley.