ايهما اثقل طن من الحجر ام طن من الريش ؟، سؤال من التساؤلات التي تثير الإهتمام لدى العديد من الأشخاص، حيث إن وزن الأجسام يعتمد على عدة عوامل، وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الكتلة والكثافة، كما وسنوضح أيهما أثقل طن الحديد أم طن الريش.
الفرق بين الكثافة والكتلة والوزن
إن الكتلة والكثافة والوزن هم خواص فيزيائية تستخدم لوصف الأجسام في الفيزياء، كما وتشترك الكتلة والكثافة والوزن في علاقة رياضية، ويجب عدم الخلط بين الكتلة والكثافة والوزن، وفي ما يلي سنوضح بالتفصيل الفرق بينهم:
الكتلة
الكتلة (بالإنجليزية: Mass)، هي مقياس لمقدار المادة الموجودة داخل الجسم، ويرمز لها بالمعادلات والصيغ الرياضية بالرمز m أو بالرمز العربي ك، وتستخدم وحدة الجرام كوحدة أساسية في النظام العالمي لوحدات القياس لقياس الكتلة، وإن الكتلة تختلف عن الوزن في أنها لا تعتمد على قوة الجاذبية ولا تتأثر بها، أما الوزن فيعتمد على قوة الجاذبية، ولذلك يتغير الوزن بتغير المكان والجاذبية، وإن أي جسم ما سيكون له نفس الكتلة على الأرض وفي الفضاء الخارجي، كما ولا يوجد أي إرتباط بين الحجم والكتلة، فالحجم هو خاصية مختلفة ومستقلة من خواص المادة، حيث إن الحجم هو مجرد الحيز الذي يشغله الجسم في الفراغ.
الكثافة
الكثافة (بالإنجليزية: Density)، هي مقدار الكتلة في جسم ما لكل مقدار معين من الحجم، وهي تعد صفة فيزيائية للأجسام تعبر عن علاقة وحدة الحجم بوحدة الكتلة لمادة أو جسم ما، فكلما زادت الكثافة زادت الكتلة بالنسبة لنفس الحجم، وتحسب الكثافة من خلال قسمة كتلة الجسم على حجمه، وتقاس بوحدة المتر لكل جرام، ويرمز للكثافة في المعادلات الرياضية بالرمز الإنجليزي رو Ρ أو بالرمز العربي ث، وتتأثر الكثافة لمادة أو جسم ما بالحرارة والضغط.
الوزن
الوزن (بالإنجليزية: Weight)، هو قوة الجاذبية التي تؤثر على كتلة جسم ما، أو يمكن القول أن الوزن هو قوة جذب الأرض للجسم، ويرمز للوزن في المعادلات الفيزيائية بالرمز W أو بالرمز العربي و، وتستخدم وحدة النيوتن لقياس مقدار وزن الأجسام، ويتم حساب وزن الجسم من خلال ضرب كتلة الجسم في مقدار تسارع الجاذبية الأرضية، والذي يساوي 9.81 متر لكل ثانية تربيع.
ايهما اثقل طن من الحجر ام طن من الريش
في الواقع إن طن الحديد يساوي طن الريش بالضبط، وذلك لأن الطن هو نفسه في كلتا الحالتين، فلا يختلف مقدار أو كتلة الطن بإختلاف الجسم أو المادة، حيث إن طن الحديد يساوي 1000 كيلو جرام وطن الريش يساوي ايضاً 1000 كيلوجرام، ولكن الإختلاف يكون بالكثافة حيث إن كثافة الحديد أكبر بكثير من كثافة الريش، ولذلك فإن طن الحديد سيكون أصغر بالحجم من حجم طن الريش، أي بمعنى آخر سيشغل طن الريش حجم أكبر بكثير من طن الحديد بسبب إختلاف الكثافة بينهما.[2]
العلاقة بين الكثافة والكتلة
هناك علاقة رياضية تربط كتلة الجسم بحجمه وكثافته وهذه العلاقة الرياضية تكون على النحو الأتي:
كثافة الجسم = كتلة الجسم ÷ حجم الجسم
حيث إن كثافة الجسم تقاس بوحدة كيلوجرام/متر³، وكتلة الجسم تقاس بوحدة الكيلوجرام، أما حجم الجسم يقاس بوحدة متر³، وفي ما يلي بعض الأمثلة العملية على حسابات الكتلة والكثافة والحجم للأجسام:
- المثال الأول: حساب كتلة جسم ما يشغل حجم مقداره 0.5 متر³ إذا كانت كثافته 12 كيلوجرام/متر³
طريقة الحل:
كثافة الجسم = 12 كيلوجرام/متر³
حجم الجسم = 0.5 متر³
كثافة الجسم = كتلة الجسم ÷ حجم الجسم
كتلة الجسم = كثافة الجسم × حجم الجسم
كتلة الجسم = 12 × 0.5
كتلة الجسم = 6 كيلوجرام - المثال الثاني: حساب كثافة جسم ما يشغل حجم مقداره 2.5 متر³ بكتلة بلغت حوالي 34 كيلوجرام
طريقة الحل:
كتلة الجسم = 34 كيلوجرام
حجم الجسم = 2.5 متر³
كثافة الجسم = كتلة الجسم ÷ حجم الجسم
كثافة الجسم = 34 ÷ 2.5
كثافة الجسم = 13.6 كيلوجرام/متر³ - المثال الثالث: حساب الحجم الذي يشغله الجسم إذا كانت كتلته حوالي 15 كيلوجرام وكثافته 0.8 متر³
طريقة الحل:
كثافة الجسم = 0.8 كيلوجرام/متر³
كتلة الجسم = 15 كيلوجرام
كثافة الجسم = كتلة الجسم ÷ حجم الجسم
حجم الجسم = كتلة الجسم ÷ كثافة الجسم
حجم الجسم = 15 × 0.8
حجم الجسم = 18.75 متر³
وفي ختام هذا المقال نكون قد عرفنا ايهما اثقل طن من الحجر ام طن من الريش، كما ووضحنا بالتفصيل ما هو الفرق بين الكتلة والحجم والوزن، وذكرنا العلاقة الرياضية التي تربط الكثافة بالكتلة بالحجم للأجسام.
المراجع
- ^ sciencing.com , Difference Between Density & Mass , 1/3/2021
- ^ quora.com , Which one is heavier , 1/3/2021
