الخاصية التي تتغير تبعا لقوة الجاذبية هي من أهم السمات في عالم الفيزياء، لأن كل قوة لها تأثير على الجسم وشكله وحركته، ويختلف هذا التأثير من قوة لأخرى. وتعتمد شدة هذه القوة على نوعها أو اتجاهها، وقد يتأثر بها البعض أيضاً، فالقوى أو خصائص القوى تتغير تحت تأثير قوى أخرى، وفي ضوء هذا الحديث يهتم بكشف سر القوة . بالإضافة إلى شرح الفرق بين الوزن والكتلة، اللذين يختلفان باختلاف قوة الجاذبية، والتعريف بوحدات كل منهما، تحدث أيضًا بإيجاز عن الجاذبية الأرضية.
خاصية تتغير تبعا لقوة الجاذبية
إن وجود العديد من الخصائص يعتمد على قوى أخرى، ويمكننا القول أن إجابة السؤال السابق هي كما يلي:
- الميزة التي تتغير اعتمادًا على قوة الجاذبية هي تأثير الوزن.
وبما أنه لا يوجد شيء اسمه الوزن عند اختفاء قوة الجاذبية أو عدم وجودها، وبما أنه يزيد مع زيادة الوزن وينقص مع انخفاض هذه القوة، فيمكننا تعريف العلاقة بين الوزن وقوة الجاذبية بأنها علاقة طردية.
تعريف الوزن
الوزن هو القوة التي تؤثر بها الأرض على الجسم، ويستخدم الوزن لتحديد كمية المادة، وقد تم وضع معايير وزن مختلفة لتناسب قياس كافة الأوزان الخفيفة والثقيلة، كما توجد معايير تقريبية. لمقارنة الكميات مع بعضها البعض.
الفرق بين الوزن والكتلة
هناك الكثير من الالتباس في استخدام كلمتي الوزن والكتلة. كثيرًا ما يستخدم الناس مصطلح الكتلة ليعني وزن الجسم، وهذا خطأ كبير. الكتلة والوزن كميتان مختلفتان تمامًا ولهما وحدات قياس مختلفة. ويمكننا توضيح الفرق بينهما فيما يلي:
- الكتلة: هي كمية المادة التي يحتوي عليها الجسم. وهي كمية ثابتة لا تعتمد على الجاذبية أو السرعة أو أي قوة أخرى. ويعتبر مفهوما مركزيا في الميكانيكا.
- الوزن: هو مقدار قوة الجاذبية المطبقة على كتلة الجسم، وتتغير قيمته بتغير قوة الجاذبية، أي بتغير موضع الجسم.
قانون الوزن والكتلة
يمكن حساب وزن الجسم المادي باستخدام قانون الوزن الشهير، وهو كما يلي:
- ث = م * ز
- الواو: تشير إلى وزن الجسم وتأتي من كلمة (وزن).
- م: اختصار لكتلة الجسم (الكتلة).
- ز : يشير إلى تسارع الجاذبية وهو الحرف الأول من كلمة (الجاذبية).
الوحدة المستخدمة لقياس القوة
بعد أن تعلمنا أن الخاصية التي تتغير تبعًا لقوة الجاذبية هي الوزن، علينا أن نتحدث عن الوزن الذي يقاس به، لأن الوزن بحكم تعريفه يعتبر قوة مثل بقية القوة. قوة الجاذبية المؤثرة على كتلة الجسم وتقاس بشكل أساسي بوحدة نيوتن (N)، بينما تقاس الكتلة بالكيلو جرام لأن نيوتن الواحد يساوي تقريبًا قوة الجاذبية لمدة مائة عام على الأرض. الكتلة الفيزيائية جرام
تسمى قوة الجاذبية التي تجعل الأرض تسحب الأجسام نحو نفسها
القوة التي تجذب الأجسام نحو الأرض تسمى قوة الجاذبية، وبما أن مصطلح الجاذبية الأرضية يعني التسارع، فهي قوة جاذبية تعتبر قيمتها التقريبية 9.81 م/ث2. وهي قوة الجاذبية وتؤخذ هذه القيمة بتجاهل قوى الاحتكاك، ومقاومة الهواء تعني أن سرعة السقوط الحر لجسم تزداد بمقدار 9.81 متر في الثانية وتصل إلى قوة سالبة 1 في الثانية.
الخاصية التي تتغير تبعًا لقوة الجاذبية هي الوزن، وبما أن الوزن يتناسب طرديًا مع قوة الجاذبية، فإنه يزيد كلما زاد وينقص كلما نقص، ويمكن حساب الوزن عن طريق ضرب كتلة الجسم في التسارع. يتم قياس قوة الجاذبية وقوة الوزن على الأرض بوحدات نيوتن، والتي سميت باسم العالم إسحاق نيوتن الذي اكتشف الجاذبية.