كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه ، علم الفيزياء من أهم العلوم التي تدرس مجموعة من الظواهر والمقادير المتعلقة بطبيعة الأجسام وحركتها، ومن الأمثلة على المقادير الفيزيائية القوة والكتلة والطاقة.
كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه
كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه، إن الإجابة الصحيحة للسؤال السابق هي أن “العبارة صحيحة”، حيث تعتبر الكتلة من المقادير الهامة في علم الفيزياء، وهي تمثل المقدار الذي يحتويه الجسم من المادة، وتكون كتلة جسم ما ثابتة بحيث لا تتغير بتغير المكان أو الزمان، ولا ترتبط بالجاذبية الأرضية، وترتبط الكتلة مع مقاير وكميات فيزيائية أخرى وفق علاقات مختلفة، ومن هذه المقادير القوة المطبقة على جسم ما، والتي تتناسب طردًا مع كتلته وفق قانون نيوتن الثاني.[1]
بعض المفاهيم المرتبطة بالكتلة
ترتبط الكتلة وفق علاقات ومعادلات رياضية مع مجموعة من المقادير الفيزيائية، ونذكر منها:
- الوزن: وهو عبارة عن مقياس لقوة الجذب التي تؤثر على جسم ما له كتلة، ويختلف وزن هذا الجسم باختلاف الارتفاع عن سطح الأرض وكذلك باختلاف قوة الجاذبية الأرضية، ويقدر عادة بواحدة تدعي النيوتن، ويرتبط مع الكتلة وفق العلاقة التالية w=m*g، حيث w هي وزن الجسم، m هي كتلته، وg هو ثابت الجاذبية الأرضية.
- الحجم والكثافة: الحجم هو الحيز الذي يشغله جسم ما من الفراغ، بينما الكثافة هي كمية المادة الموجودة في هذا الحجم، أي الكتلة والحجم والكثافة هي عبارة عن ثلاثة مقادير مرتبطة مع بعضها، وبمعرفة اثنان منها يمكن الحصول على الثالث، وهي ترتبط بالعلاقة التالية p=m/v، حيث p هي الكثافة، وv الحجم.
قانون نيوتن الثاني
يعبر قانون نيوتن الثاني عن العلاقة التي تربط بين كتلة جسم ما، وتسارعه، والقوة المطبقة عليه، فالكتلة تتناسب طردًا مع القوة المطبقة، وعكسًا مع تسارع هذا الجسم، وترتبط المقادير الثلاثة مع بعضها وفق العلاقة التالية F = m * a، بحيث تمثل F القوة المطبقة على جسم ما وهي عبارة عن مقدار متجه، بينما m ترمز لكتلة هذا الجسم، وa تعبر عن تسارع حركة الجسم وأيضًا هي مقدار متجه.
شاهد أيضًا: ما هو قانون نيوتن الثالث
وفي الختام تكون قد تمت الإجابة على كلما زادت كتلة صندوق، فإنه يحتاج لقوة أكبر لدفعه، كما تم شرح مفهوم الكتلة، وعلاقتها مع المقادير الفيزيائية الأخرى، بالإضافة لتوضيح قانون نيوتن الثاني.
المراجع
- ^
britannica.com , Newton’s second law: F = ma , 17/02/2022