بمعناها الأوسع، تشير كتلة الجسم إلى كمية المادة الموجودة في الجسم. يتم قياس الكتلة بالكيلوجرام في النظام الدولي للوحدات المقبول عمومًا.
معيار وزن الجسم
يتكون معيار الكتلة البالغ 1 كيلوجرام من سبيكة مكونة من 90% بلاتين و10% إيريديوم. يقع هذا المعيار في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس بالقرب من باريس. وهي على شكل أسطوانة يبلغ ارتفاعها وقطرها 39.17 ملم.
في كثير من الأحيان، يسمى وزن الجسم بالوزن، وهو، بالمعنى الدقيق للكلمة، غير صحيح تماما. يحدث الارتباك بسبب حقيقة أن الجسم يزن 1 كجم. يبلغ وزنه 1 كجم (قوة كيلوجرام). هذه وحدة قياس غير نظامية وتساوي القوة المطلوبة لنقل كتلة قدرها 1 كجم إلى الجسم. تسارع يساوي تسارع السقوط الحر، حوالي 9.81 م/(ث^2)
تعريفات مختلفة للكتلة
تستخدم مجالات ومجالات الفيزياء المختلفة تعريفات مختلفة للكتلة:
- بناءً على قانون نيوتن الثاني، m = f / a، الكتلة هي نسبة القوة المطبقة على الجسم والتسارع الذي توفره هذه القوة؛
- بناءً على قانون الجاذبية، هذه هي نسبة قوة الجاذبية إلى تسارع الجاذبية، m = F / g، .
- في الفيزياء العامة وفي النظريات النسبية، لا يزال تعريف الكتلة يستخدم كنسبة الزخم P إلى السرعة v، m = P / v.
الكتلة هي كمية عددية غير سالبة. تعتبر كتلة الفوتون (الجسيم الذي لا يمكن أن يوجد في الفراغ إلا عن طريق التحرك بسرعة الضوء) صفرًا.
هناك العديد من الوحدات المختلفة لقياس الكتلة، والعديد منها، مثل الأوقية، والقيراط، والرطل، والبرميل، لها أصولها التاريخية الخاصة.
كتلة الجسم هي كمية فيزيائية عددية تميز قصوره الذاتي. القصور الذاتي هو قدرة الجسم على تغيير حالته. كلما زاد وزن الجسم، كان من الأسهل تغيير حالة الجسم.
لنكتب قانون نيوتن الثاني: a = F/m، حيث a هي تسارع الجسم تحت تأثير القوة F.
من التعبير نرى أنه كلما زادت كتلة الجسم m، بنفس القوة المؤثرة F، انخفض تسارع الجسم a. كلما زادت كتلة الجسم، قل تغير حالته.
يتم قياس وزن الجسم بالكيلو جرام.
1 كجم هي كتلة الجسم الذي، تحت تأثير قوة F = 1 نيوتن، يكتسب الجسم تسارعًا = 1 م/ث^2.
كتلة الجسم الكمية الميكانيكية الرئيسية التي تحدد مقدار التسارع المنقول إلى الجسم بواسطة قوة معينة. تتناسب حركة الأجسام طرديًا مع القوى المؤثرة عليها بتسارعات متساوية، وعكسيًا مع التسارع المؤثرة عليها من القوى المتساوية. ولذلك فإن الاتصال بين م. (ت)،بالقوة F،والتسارع أ،يمكن التعبير عنها بالصيغة أي أن M تساوي عدديًا النسبة بين القوة الدافعة والتسارع الذي تنتجه. يعتمد حجم هذه النسبة بشكل حصري على الجسم المتحرك، وبالتالي فإن قيمة M تميز الجسم بالكامل من الجانب الميكانيكي. لقد تغيرت النظرة إلى المعنى الحقيقي لـ M. مع تطور العلم؛ في الوقت الحاضر، في نظام الوحدات الميكانيكية المطلقة، يتم اعتبار M. ككمية المادة، ككمية أساسية، يتم من خلالها تحديد القوة. من وجهة نظر رياضية، لا فرق بين اعتبار M كعامل مجرد يجب أن تتضاعف به القوة المتسارعة للحصول على القوة الدافعة، أو ككمية من المادة: كلا الافتراضين يؤديان إلى نفس النتائج؛ ومن الناحية المادية، فإن التعريف الأخير هو الأفضل بلا شك. أولاً، M. ككمية المادة في الجسم لها معنى حقيقي، لأنه ليس فقط الميكانيكية، ولكن أيضًا العديد من الخواص الفيزيائية والكيميائية للأجسام تعتمد على كمية المادة في الجسم. ثانيًا، يجب أن تكون الكميات الأساسية في الميكانيكا والفيزياء متاحة للقياس المباشر، وربما الدقيق؛ لا يمكننا قياس القوة إلا باستخدام أجهزة قياس قوة الزنبرك - وهي أجهزة ليست فقط غير دقيقة بما فيه الكفاية، ولكنها أيضًا غير موثوقة بدرجة كافية، وذلك بسبب تباين مرونة الزنبركات بمرور الوقت. لا تحدد موازين الرافعة بنفسها القيمة المطلقة للوزن كقوة، ولكن فقط نسبة أو تساوي الوزن (انظر الوزن والوزن) بين جسمين. على العكس من ذلك، فإن المقاييس الرافعة تجعل من الممكن قياس أو مقارنة كتلة الأجسام، لأنه بسبب تساوي تسارع سقوط جميع الأجسام على نفس النقطة على الأرض، فإن الكتل المتساوية لجسمين تتوافق مع كتل متساوية. من خلال موازنة جسم معين مع العدد المطلوب من وحدات الكتلة المقبولة، نجد القيمة المطلقة M. له. وحدة M مقبولة حاليًا في الرسائل العلمية بالجرام (انظر). ويساوي الجرام تقريبًا M. سنتيمتر مكعب واحد من الماء، عند درجة حرارة أعلى كثافته (عند 4 درجات مئوية. 1 سم مكعب من الماء = 1.000013 جم). تُستخدم وحدة القوة أيضًا لتحديد وحدة القوة - داينا، أو باختصار داين (انظر وحدات القياس). قوة F،إعداد التقارير تجرامات أوحدات التسارع تساوي (1داين)× م× أ = الذي - التيديناميكي. يتم تحديد وزن الجسم أيضًا ص،في داينز، وفقا ل M. م،وتسارع السقوط الحر ز؛ ع = ملغالدين. ومع ذلك، ليس لدينا بيانات كافية لمقارنة كميات المواد المختلفة بشكل مباشر، مثل الخشب والنحاس، للتحقق مما إذا كانت الكميات المتساوية من هذه المواد تحتوي بالفعل على كميات متساوية. وطالما أننا نتعامل مع أجسام من نفس المادة، فيمكننا قياس كميات المادة فيها من خلال أحجامها، عندما تكون متساوية. درجات الحرارة، بوزن الأجسام، بالقوى التي تمنحها تسارعات متساوية، لأن هذه القوى، إذا تم توزيعها بشكل منتظم على الجسم، يجب أن تكون متناسبة مع عدد الجزيئات المتساوية. وهذا التناسب بين كمية المادة نفسها ووزنها يحدث أيضًا في الأجسام ذات درجات الحرارة المختلفة، إذ أن التسخين لا يغير وزن الجسم. إذا كنا نتعامل مع أجسام مصنوعة من مواد مختلفة (واحدة من النحاس، وأخرى من الخشب، وما إلى ذلك)، فلا يمكننا التأكيد على تناسب كميات المادة مع أحجام هذه الأجسام، ولا على تناسب قواها، مما يعطي لهم تسارع متساوٍ، نظرًا لأن المواد المختلفة يمكن أن يكون لها قدرات مختلفة على إدراك الحركة، تمامًا كما أن لديها قدرات مختلفة على المغنطة، وامتصاص الحرارة، وتحييد الأحماض، وما إلى ذلك. لذلك، سيكون من الأصح القول أن M. متساوية من المواد المختلفة تحتوي على مقابل كميتها فيما يتعلق بالعمل الميكانيكي - ولكنها غير مبالية بالخصائص الفيزيائية والكيميائية الأخرى لهذه المواد. بشرط واحد فقط يمكن مقارنة كميات المواد المتباينة بوزنها - وهذا بشرط أن يمتد إليها مفهوم الكثافة النسبية للأجسام المكونة من نفس المادة، ولكن في درجات حرارة مختلفة. للقيام بذلك، من الضروري أن نفترض أن جميع المواد غير المتشابهة تتكون من نفس الجزيئات أو العناصر الأولية، وجميع الخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة لهذه المواد هي نتيجة لاختلاف تجمع هذه العناصر وتقاربها. في الوقت الحاضر، ليس لدينا بيانات كافية لتأكيد أو نفي ذلك، على الرغم من أن العديد من الظواهر تتحدث لصالح هذه الفرضية. لا تتعارض الظواهر الكيميائية بشكل أساسي مع هذه الفرضية: العديد من الأجسام التي تتكون من أجسام بسيطة مختلفة لها خواص فيزيائية وبلورية متشابهة، والعكس صحيح، فالأجسام التي لها نفس التركيب من المواد البسيطة لها خواص فيزيائية مختلفة وحتى جزئية كيميائية، على سبيل المثال، الأجسام المتصاوغة التي لها نفس النسبة المئوية للتركيب من نفس الأجسام البسيطة، والأجسام المتآصلة التي تمثل أنواعًا من نفس الجسم البسيط (مثل الفحم والماس والجرافيت، التي تمثل حالات مختلفة من الكربون). إن قوة الجاذبية، وهي القوة الأكثر عمومية بين جميع قوى الطبيعة، تتحدث لصالح فرضية وحدة المادة، لأنها تؤثر على جميع الأجسام بالتساوي. من المفهوم أن جميع الأجسام المصنوعة من نفس المادة يجب أن تسقط بسرعة متساوية وأن يتناسب وزنها مع كمية المادة؛ لكن لا يترتب على ذلك بأي حال من الأحوال أن الأجسام المكونة من مواد مختلفة تسقط أيضًا بنفس السرعة، حيث يمكن أن تؤثر الجاذبية على جزيئات الماء بشكل مختلف، على سبيل المثال، عن جزيئات الزنك، تمامًا كما تؤثر القوة المغناطيسية بشكل مختلف على الأجسام المختلفة. لكن الملاحظات تشير إلى أن جميع الأجسام، دون استثناء، الموجودة في الفضاء الفارغ وفي نفس المكان من سطح الأرض، تسقط بسرعة متساوية، وبالتالي فإن الجاذبية تؤثر على جميع الأجسام كما لو أنها تتكون من نفس المادة وتختلف فقط عدد الجزيئات وتوزيعها في حجم معين. وفي الظواهر الكيميائية المتمثلة في اتحاد وتحلل الأجسام، تظل مجاميع أوزانها دون تغيير؛ يتم تعديل هيكلها، وبشكل عام، الخصائص التي لا تنتمي إلى جوهر المادة. إن استقلال الجاذبية عن بنية الأجسام وتكوينها يوضح أن هذه القوة تخترق جوهر المادة بشكل أعمق من كل قوى الطبيعة الأخرى. ولذلك فإن قياس كمية المادة بوزن الأجسام له أساس فيزيائي كامل. ص. فان دير فليت.
القاموس الموسوعي ف. بروكهاوس وآي. إيفرون. - سانت بطرسبورغ: بروكهاوس-إيفرون. 1890-1907 .
انظر ما هي "كتلة الجسم" في القواميس الأخرى:
كتلة الجسم- كونو أكثر من حالة معايير وقياسات القياس. السمات: الإنجليزية. كتلة الجسم كوربيرماس، f روس. وزن الجسم، و برانك. ماس دو فيلق، و… Penkiakalbis aiškinamasis Metrologijos terminų žodynas
كتلة الجسم- ما هي حالة T sritis atikmenys: engl. كتلة الجسم كوربيرماس، f روس. وزن الجسم، و برانك. Masse du corps، f ... Fizikos terminų žodynas
كتلة الجسم- كونو أكبر حالة من الثقافة كونو ثقافات ورياضات مصممة خصيصًا لك. نظرًا لأن هذا هو السبب وراء وجود العديد من الماركات التجارية، والسفر والقضايا الصعبة، فإن العديد من الشركات الناشئة في مجال الصناعة تزدهر. لا داعي للقلق الآن … رياضة تنتهي من جديد
كتلة الجسم- أحد المؤشرات الرئيسية لمستوى التطور الجسدي للشخص حسب العمر والجنس والخصائص الجينية والمظهرية المورفولوجية والوظيفية. على الرغم من وجود العديد من الأنظمة لتقييم M.t. "الطبيعي" ، فإن المفهوم ... ...
- (الوزن) في الأنثروبولوجيا هو أحد الخصائص الأنثروبومترية الرئيسية التي تحدد النمو الجسدي... القاموس الموسوعي الكبير
بالاشتراك مع الخصائص البشرية الأخرى [طول الجسم (الارتفاع) ومحيط الصدر] يعد مؤشرا هاما للنمو البدني والحالة الصحية. يعتمد على الجنس، الطول، ويرتبط بطبيعة التغذية، الوراثة،... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى
- (الوزن)، في الأنثروبولوجيا إحدى الخصائص الأنثروبومترية الرئيسية التي تحدد التطور الجسدي. * * * كتلة الجسم البشري كتلة الجسم البشري (الوزن)، في الأنثروبولوجيا، هي إحدى الخصائص الأنثروبومترية الرئيسية التي تحدد الخصائص الجسدية ... ... القاموس الموسوعي
- (الوزن)، في الأنثروبولوجيا واحدة من أهمها. القياسات البشرية، العلامات التي تحدد المادية تطوير … علم الطبيعة. القاموس الموسوعي
وزن الجسم الزائد- تراكم وزن الجسم (بشكل رئيسي بسبب الأنسجة الدهنية) فوق المعدل الطبيعي لشخص معين، ولكن قبل تطور السمنة. في الإشراف الطبي، يُفهم I. m على أنه يتجاوز القاعدة بنسبة 1-9٪. لكن المشكلة تكمن في التأسيس.. الثقافة البدنية التكيفية. قاموس موسوعي موجز
وزن الجسم المثالي- الوضع المثالي لحالة T sri هو أن تكون الثقافة والألعاب الرياضية بمثابة المزيد من النماذج. السمات: الإنجليزية. كتلة الجسم المثالية. Ideale Körpermasse، f rus.… …Sporto terminų žodynas
كتب
- مدرسة الصحة. الوزن الزائد والسمنة (+ قرص مضغوط)، R. A. Eganyan، A. M. Kalinina. يتضمن المنشور دليلاً للأطباء الذين يديرون مدرسة صحية للأفراد الذين يعانون من زيادة الوزن والسمنة، مع ملحق على قرص مضغوط ومواد للمرضى. في الدليل ل...
« الفيزياء - الصف العاشر"
الجمود في الجسم.
لقد تحدثنا بالفعل عن ظاهرة القصور الذاتي.
يرجع القصور الذاتي إلى أن الجسم الساكن لا يكتسب سرعة ملحوظة تحت تأثير قوة ما على الفور، ولكن فقط خلال فترة زمنية معينة.
التعطيل- خاصية الأجسام لتغيير سرعتها بشكل مختلف تحت تأثير القوة نفسها.
يحدث التسارع على الفور، بالتزامن مع بداية القوة، ولكن السرعة تزداد تدريجيا.
حتى القوة القوية جدًا غير قادرة على نقل سرعة كبيرة للجسم على الفور.
وهذا يستغرق وقتا.
لإيقاف الجسم، من الضروري مرة أخرى أن تعمل قوة الكبح لبعض الوقت، مهما كانت كبيرة.
وهذه الحقائق هي المقصودة عندما يقولون تلك الأجسام خامل، أي من خصائص الجسم التعطيل.
وزن.
المقياس الكمي للقصور الذاتي هو وزن.
دعونا نعطي أمثلة على التجارب البسيطة التي يتجلى فيها القصور الذاتي للأجسام بشكل واضح للغاية.
1. يوضح الشكل 2.4 كرة ضخمة معلقة بخيط رفيع.
بالضبط نفس الخيط مرتبط بالكرة أدناه.
إذا قمت بسحب الخيط السفلي ببطء، فسوف ينقطع الخيط العلوي: فبعد كل شيء، يؤثر عليه وزن الكرة والقوة التي نسحب بها الكرة إلى الأسفل.
ومع ذلك، إذا قمت بسحب الخيط السفلي بسرعة كبيرة، فسوف ينكسر، وهو أمر غريب للوهلة الأولى.
ولكن من السهل أن أشرح.
عندما نسحب الخيط ببطء، تنخفض الكرة تدريجياً، وتمدد الخيط العلوي حتى ينقطع.
مع رعشة سريعة بقوة كبيرة، تتلقى الكرة تسارعًا كبيرًا، لكن سرعتها ليس لديها الوقت الكافي لزيادة أي شيء بشكل ملحوظ خلال تلك الفترة القصيرة من الزمن التي يتم خلالها شد الخيط السفلي بشكل كبير وانكساره.
وبالتالي فإن الخيط العلوي يمتد قليلاً ويظل سليماً.
2. تجربة مثيرة للاهتمام هي استخدام عصا طويلة معلقة على حلقات ورقية (الشكل 2.5).
إذا ضربت العصا بشدة بقضيب حديدي، فإن العصا تنكسر، لكن حلقات الورق تظل سليمة.
3. وأخيرا، ربما كانت التجربة الأكثر إثارة.
إذا قمت بإطلاق النار على حاوية بلاستيكية فارغة، فإن الرصاصة ستترك ثقوبًا منتظمة في الجدران، لكن الحاوية ستبقى سليمة.
إذا أطلقت النار على نفس الوعاء المملوء بالماء، فسوف ينكسر الوعاء إلى قطع صغيرة.
ويفسر ذلك حقيقة أن الماء ضعيف الانضغاط وأن أي تغيير طفيف في حجمه يؤدي إلى زيادة حادة في الضغط.
عندما تدخل الرصاصة الماء بسرعة كبيرة، وتخترق جدار الوعاء، يزداد الضغط بشكل حاد.
بسبب القصور الذاتي للمياه، فإن مستواه ليس لديه وقت للارتفاع، وزيادة الضغط يمزق الوعاء إلى قطع.
كلما زادت كتلة الجسم، زاد قصوره الذاتي، وأصبح من الصعب إخراج الجسم من حالته الأصلية، أي جعله يتحرك، أو على العكس من ذلك، إيقاف حركته.
في علم الحركة، استخدمنا كميتين فيزيائيتين أساسيتين - الطول والزمن.
وقد تم وضع معايير مناسبة لوحدات هذه الكميات، يتم من خلالها تحديد أي طول وأي فترة زمنية.
وحدة الطول هي المتر ووحدة الزمن هي الثانية.
جميع الكميات الحركية الأخرى ليس لها معايير وحدة.
تسمى وحدات هذه الكميات المشتقات.
عند الانتقال إلى الديناميكيات، يجب علينا تقديم وحدة أساسية أخرى وتحديد معيارها.
في النظام الدولي للوحدات (SI)، وحدة الكتلة - كيلوغرام واحد (1 كجم) - هي كتلة وزن قياسي مصنوع من سبيكة من البلاتين والإيريديوم، والمخزنة في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في سيفر، بالقرب من باريس.
تتوفر نسخ طبق الأصل من هذا الوزن في جميع البلدان.
ما يقرب من 1 كجم من الماء لديه كتلة 1 لتر في درجة حرارة الغرفة.
سننظر في الطرق الممكنة بسهولة لمقارنة أي كتلة بكتلة معيارية عن طريق الوزن لاحقًا.
المصدر: "الفيزياء - الصف العاشر"، 2014، الكتاب المدرسي مياكيشيف، بوخوفتسيف، سوتسكي
ديناميات - فيزياء، كتاب مدرسي للصف العاشر - فيزياء رائعة
المفهوم الذي اعتدنا عليه منذ الطفولة المبكرة هو الكتلة. ومع ذلك، في دورة الفيزياء، هناك بعض الصعوبات المرتبطة بدراستها. ولذلك، فمن الضروري أن تحدد بوضوح كيف يمكن التعرف عليها؟ ولماذا لا يساوي الوزن؟
تحديد الكتلة
والمعنى العلمي الطبيعي لهذه القيمة هو أنها تحدد كمية المادة الموجودة في الجسم. للدلالة عليه، من المعتاد استخدام الحرف اللاتيني m. وحدة القياس في النظام القياسي هي الكيلو جرام. غالبًا ما يتم استخدام المهام غير النظامية في المهام والحياة اليومية: الجرام والطن.
في دورة الفيزياء المدرسية، الجواب على السؤال: "ما هي الكتلة؟" تعطى عند دراسة ظاهرة القصور الذاتي. ومن ثم يتم تعريفها بأنها قدرة الجسم على مقاومة التغيرات في سرعة حركته. لذلك، تسمى الكتلة أيضًا خاملة.
ما هو الوزن؟
أولاً، هذه قوة، أي ناقل. الكتلة هي وزن عددي يرتبط دائمًا بدعامة أو تعليق، ويتم توجيهه في نفس اتجاه قوة الجاذبية، أي عموديًا إلى الأسفل.
تعتمد صيغة حساب الوزن على ما إذا كان الدعم (التعليق) يتحرك. عندما يكون النظام في حالة راحة، يتم استخدام التعبير التالي:
ف = م * ز،حيث P (في المصادر الإنجليزية يتم استخدام الحرف W) هو وزن الجسم، g هو تسارع السقوط الحر. بالنسبة للأرض، عادة ما تكون g مساوية لـ 9.8 م/ث 2.
ومن هذا يمكن استخلاص صيغة الكتلة: م = ف / ز.
عند التحرك للأسفل، أي في اتجاه الوزن، تنخفض قيمته. لذلك تأخذ الصيغة الشكل:
ف = م (ز - أ).هنا "أ" هو تسارع النظام.
أي أنه إذا كان هذين التسارعين متساويين، يتم ملاحظة حالة انعدام الوزن عندما يكون وزن الجسم صفرًا.
عندما يبدأ الجسم بالتحرك للأعلى، فإننا نتحدث عن زيادة الوزن. في هذه الحالة، تحدث حالة التحميل الزائد. لأن وزن الجسم يزداد، وستكون صيغته كالتالي:
ف = م (ز + أ).
كيف ترتبط الكتلة بالكثافة؟
حل. 800 كجم/م3. من أجل استخدام الصيغة المعروفة بالفعل، تحتاج إلى معرفة حجم البقعة. من السهل الحساب إذا كنت تأخذ البقعة على شكل أسطوانة. ثم ستكون صيغة الحجم:
الخامس = π * ص 2 * ح.
علاوة على ذلك، r هو نصف القطر، وh هو ارتفاع الأسطوانة. عندها سيكون الحجم مساوياً لـ 668794.88 م 3. الآن يمكنك حساب الكتلة. سوف يصبح مثل هذا: 535034904 كجم.
الجواب: كتلة الزيت تبلغ حوالي 535036 طناً.
المهمة رقم 5.الحالة: طول أطول كابل هاتف 15151 كم. ما كتلة النحاس الداخلة في تصنيعه إذا كان المقطع العرضي للأسلاك 7.3 سم2؟
حل. كثافة النحاس 8900 كجم/م3. تم العثور على الحجم باستخدام صيغة تحتوي على منتج مساحة القاعدة والارتفاع (هنا طول الكابل) للأسطوانة. لكن عليك أولاً تحويل هذه المنطقة إلى أمتار مربعة. أي بتقسيم هذا الرقم على 10000، وبعد الحسابات يتبين أن حجم الكابل بأكمله يبلغ حوالي 11000 م 3.
أنت الآن بحاجة إلى مضاعفة قيم الكثافة والحجم لمعرفة ما تساويه الكتلة. والنتيجة هي الرقم 97900000 كجم.
الجواب: كتلة النحاس 97900 طن.
مشكلة أخرى تتعلق بالكتلة
المهمة رقم 6.الحالة: أكبر شمعة تزن 89867 كجم وقطرها 2.59 م.
حل. كثافة الشمع 700 كجم/م3. يجب العثور على الارتفاع من أي أن V يجب أن يتم تقسيمه على منتج π ومربع نصف القطر.
ويتم حساب الحجم نفسه بالكتلة والكثافة. وتبين أنها تساوي 128.38 م 3. كان الارتفاع 24.38 م.
الجواب: ارتفاع الشمعة 24.38 م.
استكشاف الاختلافات بين الوزن ووزن الجسملقد فعل نيوتن. لقد كان يفكر على هذا النحو: نحن نعلم جيدًا أن المواد المختلفة التي يتم تناولها بكميات متساوية تزن بشكل مختلف.
وزن
أطلق نيوتن على كمية المادة الموجودة في جسم معين كتلة.
وزن- شيء شائع متأصل في جميع الأشياء دون استثناء - لا يهم ما إذا كانت شظايا من وعاء فخاري قديم أو ساعة ذهبية.
على سبيل المثال، قطعة الذهب أثقل بمرتين من قطعة مماثلة من النحاس. من المحتمل أن تكون جزيئات الذهب، كما اقترح نيوتن، قادرة على التعبئة بشكل أكثر كثافة من جزيئات النحاس، كما أن كمية أكبر من المادة تناسب الذهب مقارنة بقطعة النحاس من نفس الحجم.
لقد وجد العلماء المعاصرون أن الكثافات المختلفة للمواد لا تفسر فقط من خلال حقيقة أن جزيئات المادة مكتظة بكثافة أكبر. أصغر الجزيئات نفسها - الذرات - تختلف في الوزن عن بعضها البعض: ذرات الذهب أثقل من ذرات النحاس.
سواء كان أي جسم مستلقيًا بلا حراك، أو يسقط بحرية على الأرض، أو يتأرجح معلقًا على خيط، فهو كذلك تبقى الكتلة دون تغيير في جميع الظروف.
عندما نريد معرفة حجم كتلة جسم ما، فإننا نزنه بالموازين التجارية أو المعملية العادية بالأكواب والأوزان. نضع جسمًا في إحدى الكفتين من الميزان، والأوزان في الكفة الأخرى، وبالتالي نقارن كتلة الجسم مع كتلة الأوزان. لذلك، يمكن نقل الموازين التجارية والمخبرية إلى أي مكان: إلى القطب وإلى خط الاستواء، إلى قمة جبل مرتفع وإلى منجم عميق. في كل مكان وفي كل مكان، حتى على الكواكب الأخرى، ستظهر هذه المقاييس بشكل صحيح، لأنه بمساعدتهم لا نحدد الوزن، ولكن الكتلة.
ويمكن قياسه في نقاط مختلفة على الأرض باستخدام المقاييس الزنبركية. من خلال ربط جسم ما بخطاف الميزان الزنبركي، فإننا نقارن قوة جاذبية الأرض التي يتعرض لها هذا الجسم مع القوة المرنة للزنبرك. قوة الجاذبية تسحب للأسفل، (مزيد من التفاصيل:) قوة الزنبرك تسحب للأعلى، وعندما تتوازن القوتان، يتوقف مؤشر المقياس عند تقسيم معين.
المقاييس الزنبركية تكون صحيحة فقط عند خط العرض الذي صنعت فيه. وفي جميع خطوط العرض الأخرى، عند القطب وعند خط الاستواء، ستظهر أوزان مختلفة. صحيح أن الفرق صغير، لكنه لا يزال سيكشف، لأن قوة الجاذبية على الأرض ليست هي نفسها في كل مكان، والقوة المرنة للربيع، بالطبع، تظل ثابتة.
على الكواكب الأخرى سيكون هذا الاختلاف كبيرًا وملحوظًا. على القمر، على سبيل المثال، فإن الجسم الذي يزن كيلوغرامًا واحدًا على الأرض سيزن 161 جرامًا على المقاييس الربيعية التي تم إحضارها من الأرض، وعلى المريخ - 380 جرامًا، وعلى كوكب المشتري الضخم - 2640 جرامًا.
كلما زادت كتلة الكوكب، زادت القوة التي يجذب بها الجسم المعلق على الميزان الزنبركي.
ولهذا السبب يكون وزن الجسم كبيرًا على كوكب المشتري وقليلًا جدًا على القمر.