مطالبی در ارتباط با جرم و وزن

   اغلب وقتی افراد در موضوع وزن و جرم صحبت می کنند، هر دو را از یک کمیت می دانند و با واحد کیلوگرم مشخص می کنند، در صورتی که وزن و جرم دو کمیت متفاوت هستند و تفاوت آنها در موارد زیر است:

 

 

 

1- جرم کمیتی است عددی و وزن کمیتی است برداری.
2- یکای جرم در SI ، کیلوگرم و یکای وزن نیوتن است.
3- جرم هر جسم از خواص ذاتی آن جسم است، ولی وزن جسم به جرم جسم و میدان گرانش بستگی دارد.
4- جرم جسم ثابت است ، ولی وزن تغییر می کند.
مثلا جرم جسمی ثابت و تقریبا 10 کیلوگرم است، ولی وزن آن که در سطح زمین N 100 است، در ارتفاع 1000 کیلومتری زمین ، N75 و در ارتفاع 5000 کیلومتری N31 است. هر چه از سطح زمین دورتر شویم ، اثر جاذبه زمین کمتر و وزن جسم به همان نسبت کمتر می شود.
تعریف جرم:
جرم مقدار ماده تشکیل دهنده یک جسم است.

کلاس مجازی علوم تجربی(اولین کلاس آنلاین علوم تجربی)

جرم یک جسم به دو عامل بستگی دارد:

1) تعداد ذره های سازنده آن ماده
هر چه تعداد ذره های سازنده ماده بیش تر باشد، جرم نیز بیش تری است.

2) جرم هر ذره
هر چه جرم هر ذره سازنده بیشتر باشد، جرم نیز بیشتر می شود.

وسیله اندازه گیری جرم:
ترازو

انواع ترازو:

1) ترازوی دو کفه ای معمولی

 

2) ترازوی دو کفه ای دقیق آزمایشگاهی

 

3) ترازوی سه اهرمی : در این نوع ترازو به جای قراردادن وزنه برای اندازه گیری جرم، از حرکت دادن سه وزنه که روی سه میله مدرج قرار گرفته اند. استفاده می شود.

 

4) ترازوی آشپزخانه

 

 

5) باسکول (برای اندازه گیری جرم اجسام بسیار سنگین)

 

6) ترازوهای دیجیتال

 

واحد اندازه گیری جرم:
1) کیلو گرم (kg)
2) گرم: (g)
برای اندازه گیری جرم های کوچک از واحد گرم استفاده می شود.
نکته: هر یک کیلو گرم ، 1000 گرم است.

3) تُن:
برای اندازه گیری جرم های بسیار بزرگ از واحد تن استفاده می کنیم.(هر یک تن، 1000کیلو گرم است.) واحد های اندازه گیری را به راحتی می توان به یکدیگر تبدیل کرد.

نکته: اگر بخواهیم کیلو گرم را به گرم تبدیل کنیم باید عدد مورد نظر را در 1000 ضرب کنیم .

مثال: 5 کیلو گرم چند گرم است؟

نکته: اگر بخواهیم گرم را به کیلو گرم تبدیل کنیم باید عدد مورد نظر را بر 1000 تقسیم کنیم.

مثال:500 گرم چند کیلو گرم است؟

نکته: هر چه جرم جسم بیش تر باشد، آن جسم سنگین تر است یعنی نیروی جاذبه زمین بر آن بیش تر است.

وزن(W) :
نیروی جاذبه ای است که از طرف زمین بر جسم وارد می شود.واحد اندازه گیری وزن:
نیوتن(N)
وسیله اندازه گیری :
نیروسنج

 

 

 

یک نیوتن مقدار نیرویی است که از طرف زمین به یک جسم تقریبا 100 گرمی وارد می شود.

 
زمین به هر یک کیلوگرم از جرم جسمی نیرویی معادل10 نیوتن وارد می کند.
در واقع می توان گفت که در روی سطح زمین وزن یک جسم(بر حسب نیوتن) از نظر عددی تقریبا ده برابر جرم آن (بر حسب کیلو گرم) است.
 

تفاوت جرم و وزن

	جرم	وزن
تعریف	مقدار ماده تشکیل دهنده یک جسم	نیروی جاذبه ای که از طرف زمین بر جسم وارد می شود.
واحداندازه گیری	کیلو گرم	نیوتن
وسیله اندازه گیری	ترازو	نیروسنج
ویژگی	همیشه ثابت است.	تغییر می کند

نکته: اگر یک فضاپیما به فضاهای دور دست سفر کند. ممکن است به جایی برسد که دیگر تقریباً بر آن هیچ نیروی جاذبه ای واد نشود، یعنی در حالت بی وزنی قرار بگیرد. اما در چنین حالتی این فضاپیما همچنان جرم دارد و ذرات سازنده آن پابرجا هستند.
جرم یک جسم تا زمانی که ذرات سازنده آن کم یا زیاد نشده اند، ثابت می ماند در حالیکه وقتی جسمی از زمین دور شود وزن آن کم و کمتر می شود تا جایی که در فضاهای دور دست وزن آن تقریبا صفر است یعنی در حالت بی وزنی قرار دارد.

 نیروی جاذبه ماه تقریباً یک ششم کره زمین است.
برای به دست آوردن وزن یک جسم در کره ماه باید جرم آنرا در یا 1/7 ضرب کنیم.
مثال : جرم جسمی 6 کیلو گرم است . وزن آن در کره زمین و کره ماه چقدر است.



قانون گرانش یا قانون جاذبه عمومی:

هر دو جسمی بر یکدیگر نیروی جاذبه وارد می کنند. هر چه جرم جسم بیشتر باشد، نیروی جاذبه بین آنها بیشتر است.
هر چه فاصله دو جسم از هم بیش تر شود، نیروی جاذبه آنها کم تر می شود.
به همین دلیل است که با دور شدن فضا پیما از سطح زمین نیروی جاذبه زمین بر روی آنها کاهش می یابد.

تفاوت جرم و  وزن :
جرم جسم در تمام نقاط دنیا ثابت است ولی وزن جسم در هر نقطه متغییر است .  جرم را با  ترازو اندازه میگیرند و  وزن را با نیرو سنج . جرم یک کمیت اسکالر ( عددی ) است  اما نیرو یک کمیت برداری است .

منبع : سایت گروه آموزشی علوم تجربی راهنمایی استان مرکزی

کلاس مجازی آنلاین علوم تجربی