جرم را با چه چیزی اندازه میگیرند

جرم را با چه چیزی اندازه میگیرند را از سایت پست روزانه دریافت کنید.

وسیله اندازه گیری علوم پایه هفتم

علوم پایه هفتم وسیله اندازه گیری

وزن (جرم)چیست؟

وزن مقدارنیروی جاذبه ی زمین است که به جرم جسم وارد می شود.هرچه از سطح زمین دور تر شویم نیروی جاذبه کم تر ودرنتیجه وزن هم کم تر میشود .
وزن یک جسم را با نیروسنج اندازه می گیرند و واحد وزن هم نیوتن است .در اندازه گیری  وزن یک جسم مان آن برای ما مهم است مثلا نیروی جاذبه ی زمین شش برابر نیروی جاذبه ی کره ی ماه است . در نتیجه اگر شما درزمین ۶۰ کیلوگرم وزن داشته باشید در کره ی ماه وزن شما ۱۰ کیلوگرم است .اما جرم شما در هردو مکان یکسان است وتغییری نمی کند .

شدت جاذبه × جرم جسم = وزن

فرمول وزن یک جسم در سطح زمین: از حاصل ضرب جرم جسم در شدت جاذبه زمین به دست می آید.شدت جاذبه در سطح زمین تقریباً ۸/ ۹ نیوتون بر کیلوگرم است.
مثال
وزن یک کیسهٔ سیب ۴ کیلوگرمی را در سطح زمین به دست آورید.
پاسخ: با توجه به رابطهٔ بالا داریم:
شدت جاذبه × جرم جسم = وزن
نیوتون ۳۹/۲ = ۹/۸×۴ = وزن سیب

دقت اندازه گیری :

کوچکترین مقداری که یک وسیله می تواند اندازه بگیرد دقت اندازه گیریوسیله است که با  آن وسیله نمی توان اندازه گیری دقیقتری انجام داد. مثلا با ساعتی کهعقربه ثانیه شمار دارد نمی توان زمان های کوچکتر از ثانیه را با دقت اندازه گرفت و این محدودیت اندازه گیری وسایل است که با توجه به آن دقت وسیله مشخص می گردد مثلا دقت خط کشی که بر حسب میلیمتر مدرج شدهاست ۱ میلیمتر خواهد بود .

۱-وسیله اندازه گیری جرم :

وسیله اندازه گیری جرم ترازوی شاهین دار یا دو کفه ای (یا دیجیتال)است برای اندازه گیری یک جرم ابتدا

وقتی کفه های ترازو خالی هستند صفر ترازو را طوری تنظیم کنیم که دو کفه در مقابل هم باشندبعد جرم

مورد نظر را در یک کفه و انقدر در سمت دیگر وزنه اضافه می کنیم که نشانه های دو کفه مقابل

قرار گیرند.

۲-وسیله اندازه گیری زمان :

۳-وسیله اندازه گیری حجم مایعات :

اندازه گیری حجم مایعات در حال حرکت از دبی سنج ها(مانند : کنتورهای آب و گاز)که حجم مایع در حال عبور از یک مقطع مشخص را در واحد زمان (ثانیه) نشان می دهند استفاده می شود.

امیدواریم که وسیله اندازه گیری علوم پایه هفتم را به خوبی فرا گرفته باشید

منبع مطلب : studylearn.ir

مدیر محترم سایت studylearn.ir لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

تفاوت جرم و وزن

به صورت روزمره، جرم یک جسم معمولاً به عنوان وزن آن تلقی می‌شود، گرچه این‌ها در واقع مفاهیم و کمیت‌های متفاوت هستند. در محاسبات علمی، جرم مقدار " ماده " در یک جسم است (اگر چه تعریف "ماده" ممکن است سخت و مشکل باشد)، نظر به اینکه که وزن نیرویی است که بر روی جسم بوسیله گرانش اعمال می‌شود.[۱] به عبارتی، یک جسم با جرم ۱٫۰ کیلوگرم، وزنش حدود ۹٫۸۱ نیوتن در روی سطح زمین است که جرم آن ضرب در قدرت میدان گرانشی است. وزن جسم در روی سطح مریخ کمتر است، جایی که گرانش ضعیفتر است و وزن جسم در روی سطح زحل بیشتر است و در فضا وزن جسم بسیار کوچک و ناچیز است و فاصله زیادی از منبع مهمی و بزرگی از گرانش دارد، اما همیشه جسم جرمی مشابه دارد و تغییر نکرده‌است.

اشیاء در روی سطح زمین وزن دارند، هر چند بعضی اوقات این وزن بسختی اندازه‌گیری می‌شود. مثلاً یک شی کوچک که در آب شناور شده‌است و به نظر نمی‌رسد وزن زیادی داشته باشد چون که توسط آب شناور شده؛ اما هنگامی که آن را به آب در ظرفی که به واسطهٔ یک مقیاس وزن شده باشد اضافه کنیم و وزن را بسنجیم، وزن آب و شی کوچک به‌طور معمول افزایش می‌یابد؛ بنابراین، «جسم بدون وزن» شناور در آب در واقع وزن خود را به پایین ظرف (جایی که فشار افزایش می‌یابد) انتقال می‌دهد. به‌طور مشابه، یک بالون دارای جرمی است، اما به نظر می‌رسد که به دلیل شناوری در هوا، هیچ وزنی نداشته باشد یا وزن منفی داشته باشد. با این حال وزن بالون و گاز داخل آن صرفاً به یک منطقه بزرگ از سطح زمین منتقل شده‌است، و وزن آن برای اندازه‌گیری دشوار است. وزن یک هواپیمای درحال پرواز به‌طور مشابه به زمین توزیع می‌شود، اما ناپدید نمی‌شود. اگر هواپیما درحال پرواز باشد، همان نیروی وزن به سطح زمین توزیع می‌شود، همان‌طور که هواپیما بر روی باند به زمین نیرو وارد می‌کند، اما بر روی یک منطقه بزرگتر گسترش یافته‌است.

یک تعریف علمی بهتر از جرم، توصیف آن به عنوان ایجادکنندهٔ اینرسی است، که مقاومت یک جسم وقتی که نیروی خارجی بر روی جسم اثر می‌کند و باعث شتاب گرفتن جسم می‌شود است. وزن «گرانشی» نیرویی است که وقتی یک جرم در میدان گرانشی قرار می‌گیرد به جسم وارد می‌شود و جسم مجاز به سقوط آزاد نیست، و نیروی مکانیکی مانند سطح سیاره آن را از سقوط نگه می‌دارند. چنین نیروی وزن را تشکیل می‌دهد.[۲] این نیرو را می‌توان به هر نوع نیروی دیگری اضافه کرد.

در حالی که وزن یک جسم نسبت با قدرت میدان گرانشی متناسب است، جرم آن ثابت است، تا زمانی که هیچ انرژی یا ماده به جسم اضافه نشود.[۳] به عنوان مثال، اگر چه یک ماهواره در مدار (اساساً یک سقوط آزاد) «بی وزن» است، اما همچنان جرم و لختی خود را حفظ می‌کند. بر این اساس، حتی در مدار، یک فضانورد تلاش برای شتاب دادن به ماهواره در هر جهت هنوز هم نیاز به اعمال زور دارد، و نیاز به اعمال ده بار نیروی بیشتری برای سرعت بخشیدن به ۱۰ تن ماهواره نسبت به یک تن دارد.

بررسی اجمالی[ویرایش]

جرم (در میان دیگر خاصیت‌ها) یک خاصیت لختی گونه است؛ به عبارت دیگر، تمایل یک شی به سرعت ثابت باقی می‌ماند مگر اینکه یک نیروی خارجی به شی اعمال شود. طبق قوانین حرکتی 332 ساله سر آیزاک نیوتون و یک فرمول مهم که از کار او حاصل شد، F = ma, یک جسم با جرم، m، یک کیلوگرم شتاب، A، اگر با شتاب یک متر مجذور ثانیه (حدود یک دهم شتاب به دلیل گرانش زمین) حرکت کند[۴] توسط یک نیروی F، از یک نیوتون بهره برده‌است.

اینرسی زمانی حس و دیده می‌شود (یا مشاهده می‌شود) که یک توپ بولینگ روی سطح افقی، سطحی صاف هل داده شود و به حرکت افقی ادامه می‌دهد. این رفتار کاملاً جدا و متفاوت از وزن آن است، که نیروی گرانشی توپ بولینگ به سمت پایین است که باید آن را به طرف پایین و روی سطح نگه دارد. وزن توپ بولینگ در ماه یک ششم وزن آن بر روی زمین است، هر چند جرم آن بدون تغییر است. درنتیجه، هر زمان که فیزیک انرژی جنبشی (جرم، سرعت، لختی، برخورد کشسان و غیرکشسان) تسلط پیدا کند تأثیر گرانش یک عامل بسیار ناچیزی است، رفتار اجسام حتی در جایی که گرانش نسبتاً ضعیف است، پایدار است. به عنوان مثال، توپ‌های بیلیارد در یک میز بیلیارد، روی زمین پس از پراکنده شدن با همان سرعت و انرژی پراکنده خواهند شد که روی ماه پراکنده می‌شوند؛ با این حال، در ماه به نسبت زمین بسیار آرامتر در جیب قرار می‌گیرند.

در دانشهای مربوط به فیزیک، واژه‌های «جرم» و «وزن» به راه‌های جداگانه تعریف می‌شوند، زیرا خاصیت‌های فیزیکی آن‌ها متفاوت هستند. در استفاده روزانه، همانطور که همهٔ اجسام روزمره هر دو وزن و جرم دارند و یکی به‌طور مزدیک بیشتر از دیگری کاربرد دارد، «وزن» اغلب به توصیف هر دو خاصیت جرم و وزن، اطلاق می‌شود و معنی آن به متنی که در آن استفاده شده‌است بستگی دارد. برای مثال، در تجارت خرده فروشی، «وزن خالص» محصولات در واقع به جرم اشاره دارد و در واحدهای جرم مانند گرم یا اونس بیان می‌شود (همچنین پوند: استفاده در تجارت). در مقابل، شاخص جرم بار در لاستیک‌های خودرو، که حداکثر بار سازنده برای یک تایر در کیلوگرم را مشخص می‌کند، به وزن اشاره دارد؛ یعنی نیروی ناشی از گرانش. پیش از اواخر قرن بیستم تفاوت بین این دو به‌طور دقیق در نوشتن فنی اعمال نشد، به صورتی که اصطلاحاتی مانند «وزن مولکولی» (برای جرم مولکولی) همچنان مشاهده می‌شود.

از آنجایی که جرم و وزن مقادیر متفاوتی ای است، آن دو واحدهای اندازه‌گیری مختلفی دارند. در سیستم بین‌المللی سیستم (SI) کیلوگرم واحد جرم است و نیوتن واحد نیرو می‌باشد. نیروی کیلوگرمی بجز SI همچنین یک واحد نیروی است که معمولاً در اندازه‌گیری وزن مورد استفاده قرار می‌گیرد. به همین ترتیب، پوند وزنی که در سیستم امپریال و واحدهای عادی آمریکا استفاده می‌شود، یک واحد جرم است و واحد نیروی مرتبط آن نیروی پوند است.

تبدیل واحدهای جرم به نیروهای همجنس بر روی زمین[ویرایش]

وقتی که وزن جسم (نیروی گرانشی آن) در «کیلوگرم» ابراز یا بیان می‌شود، این در واقع اشاره ای به نیروی کیلوگرمی (kgf یا kg-f) است، به علاوه به عنوان کیلوپوند (kp) شناخته و معلوم می‌شود، که یک نیروی غیر SI است. تمام اجسام روی سطح زمین به شتاب گرانشی تقریباً ۹٫۸ می‌رسند متر / ثانیه 2 کنفرانس عمومی وزن و اندازه‌گیری اندازهٔ گرانش استاندارد را دقیقاً به ۹٫۸۰۶۶۵ ثابت کرد m / s 2 به طوری که رشته‌هایی مانند مترولوژی یک مقدار استاندارد برای تبدیل واحدهای جرم تعریف شده به نیروها و فشارهای تعریف شده داشته باشند. پس نیرو-کیلوگرم به صورت دقیق ۹٫۸۰۶۶۵ نیوتن تعریف می‌شود. در واقع، شتاب گرانشی (نماد: g) کمی با تغییر عرض جغرافیایی، ارتفاع و تراکم زیر/ زمین تغییر خواهد کرد؛ این تغییرات اغلب فقط چند دهم درصد است. برای اطلاعات بیشتر گراویمتری را مشاهده کنید.

مهندسان و دانشمندان تفاوت میان جرم، نیرو و وزن را درک می‌کنند. مهندسان در رشته‌هایی که دارای بارگذاری وزن (نیرویی بر ساختار ناشی از گرانش) می‌شوند، مانند مهندسی ساختاری، جرم اجسامی مانند بتن و ماشین‌ها (در کیلوگرم) را به یک نیروی در نیوتون بدل می‌کنند (با ضرب چند فاکتور در حدود ۹/۸؛ ۲ ارقام قابل توجه اغلب برای چنین محاسباتی کافی است) برای استخراج بار جسم. خاصیت‌های مواد مثل مدول الاستیک توسط نیوتون و پاسکال اندازه‌گیری و نشر داده می‌شود (یک واحد فشار مربوط به نیوتن).

شناوری و وزن[ویرایش]

معمولاً رابطه بین جرم و وزن روی زمین بسیار متناسب است؛ اشیاء که صد بار بزرگتر از بطری یک لیتر نوشابه هستند، تقریباً همیشه ۱۰۰ بار وزن دارند - تقریباً ۱۰۰۰ نیوتن، که وزن آن می‌تواند بر روی زمین از یک جسم با جرم کوچکی بیش از ۱۰۰ کیلوگرم باشد. با این حال، این مورد همیشگی نیست و اشیا خودمانی ای وجود دارد که از این تناسب جرم به وزن تجاوز می‌کند.

یک بالون اسباب بازی پر از هلیوم برای بسیاری آشناست. وقتی که چنین بادکنکی به‌طور کامل با هلیوم پر شده‌است، آن دارای شناوری است - نیرویی است که مخالف گرانش است. هنگامی که یک بادکنک اسباب بازی تا حدودی خالی می‌شود، آن معمولاً بی طرفانه شناور می‌شود و می‌تواند تود خانه از روی زمین یک یا دو متر شناور بالا بماند و گذر کند. در چنین وضعیتی، لحظاتی وجود دارد که بالون نه بالا می‌رود و نه پایین می‌آید، و به این معنا که مقیاس زیر آن هیچ نیرویی به بالون اعمال نمی‌کند، و به هیچ وجه کاملاً بی وزن نیست (در واقع همان‌طور که در بالا ذکر شد وزن تنها در سطح زمین مجدداً توزیع می‌شود تا اندازه‌گیری آن که دیگر قابل اندازه‌گیری نیست). اگرچه لاستیک حاوی بالون دارای یک جرم تنها چند گرم است که ممکن است تقریباً قابل چشم پوشی باشد، لاستیک هنوز هم تمام جرم خود را حفظ می‌کند.

دوباره، بر خلاف تأثیری که محیط‌های کم جاذبه بر روی وزن دارند، نیروی شناوری یک بخش از وزن یک شیء را ناپدید نمی‌کند؛ وزن از دست رفته به جای آن توسط زمین تحمل می‌شود، که به صورت تئوری نیروی (وزن) کمتری را به پایین جسم وارد می‌کند (هرچند امکان دارد شخصی با توزین این شی به درستی و به دقت به صورت عملی در این شرایط مشکل داشته باشد) با این حال در صورتی که یک استخر کوچکی را که یک فرد وارد آن شده و شروع به شناور شدن کند، وزن کنند، آنها متوجه شدند که وزن کامل فرد توسط استخر و در نهایت مقیاس زیر استخر محفوظ است. در صورتی که یک شیء شناور (در یک مقیاس کار درست برای وزن کردن اشیاء شناور) کمتر وزن دارد، هنگامی که شی اضافه می‌شود، سیستم شی / سیال با مقدار مجموع جرم جسم سنگین تر می‌شود. از آنجایی که هوا یک شاره است، این اصل نیز در مورد سیستم‌های جسم / هوا وارد می‌شود؛ حجم زیادی از هوا و در نهایت زمین - از وزنی که از طریق هوا شناور میانه ای از دست می‌رود بدن پشتیبانی می‌کند.

اثرهای شناوری فقط بر بالن تأثیر نمی‌گذارد؛ هر دو مایع‌ها و گازها در دانش‌های مربوط به فیزیک سیالات هستند، و زمانی که همه ماکرو ‑ اندازه اجسام بزرگتر از ذره‌های گرد و غبار در مایعات بر روی زمین غوطه ور هستند، آنها بعضی از درجه ای از شناوری دارند.[۵] در مورد یک شناگر شناور در یک استخر یا بالون شناور در هوا، شناوری می‌تواند به‌طور کامل با وزن گرانشی جسم در حال جابجایی، برای یک دستگاه توزین در استخر، مقابله کند. با این حال، همان‌طور که اشاره شد، یک شیء که توسط یک مایع پشتیبانی می‌شود، اساساً با یک شیء پشتیبانی شده توسط یک طناب یا کابل، متفاوت نیست، وزن فقط به مکان دیگری منتقل شده‌است، و نه اینکه ناپدید شده باشد.

بالن‌های بادوام «بدون وزن» (شناور خنثی) باید بهتر از بالن‌های هوای بسیار بزرگ قدردانی شوند. هرچند که برای مقابله با وزن خود در هنگام فرود بر روی زمین (زمانی که آنها اغلب می‌تواند در یک صد نیوتون از وزن صفر باشد) هیچ تلاشی برای مقابله با این وزن نباشد، اینرسی با وزن قابل توجه خود چند صد کیلوگرم یا بیشتر می‌تواند مردان بالغ را هنگامی که سبد بالون در حال حرکت به صورت افقی بر روی زمین است به زمین بکوبد.

شناور شدن و در نتیجه کاهش نیروی وزن روبه پایین اشیاء، تأکید بر اساس اصل ارشمیدس است که بیان می‌کند نیروی شناوری برابر با وزن مایع است که جسم جابجا می‌شود. اگر این سیال هوا باشد، نیرو می‌تواند کوچک باشد.

اثرات شناوری هوا بر اندازه‌گیری[ویرایش]

به‌طور معمول، اثر شناوری هوا بر روی اشیاء با چگالی نرمال بسیار کوچک است تا از نتایج آن در فعالیت‌های روزمره استفاده شود. به عنوان مثال، اثر کاهش شناوری بر وزن بدن (جسم با چگالی کم نسبتاً) ۱/۸۶۰ گرانش است (برای آب خالص آن را در مورد از ۱/۷۷۰گرانش است). علاوه بر این، تغییرات فشار فشارسنج به ندرت بر وزن فرد بیش از ± ۱ قسمت در ۳۰٬۰۰۰ تأثیر می‌گذارد.[۶] با این حال، در مترولوژی (علم اندازه‌گیری)، استانداردهای جرم دقیق برای کالیبراسیون مقیاس و تعادل آزمایشگاهی با دقت بسیار بالا ساخته می‌شود که تراکم هوا برای جبران اثرات شناوری تعیین می‌شود. با توجه به هزینه بسیار بالایی از پلاتین - ایریدیم استانداردهای از جرم مانند نمونه اولیه کیلوگرم بین‌المللی (استاندارد جرم در فرانسه که برحسب کیلوگرم تعریف شده)، با کیفیت بالا «کار» استانداردها خاص ساخته شده از فولاد ضدزنگ آلیاژ[۷] با تراکم از حدود 8000 kg / m 3، که حجم بیشتری را نسبت به ساخته شده از پلاتین-ایریدیوم اشغال کرده و دارای تراکم حدود ۲۱،550 kg / m ۳ را انجام می‌دهند. برای راحتی، یک مقدار استاندارد از شناور نسبت به فولاد ضدزنگ برای کار مترولوژی توسعه داده شد و این به معنای «جرم مورد قبول عامه» است.[۸] جرم متعارف به شرح زیر تعریف شده‌است: "برای جرم در ۲۰ °C، 'جرم متعارف' جر یک استاندارد مرجع از تراکم ۸٬۰۰۰ است kg / m 3 که در هوا با تراکم ۱٫۲ آن تعادل دارد کیلوگرم / متر 3. " این اثر کوچک، ۱۵۰ است ppm برای استانداردهای توده ای از جنس استنلس استیل، اما اصلاحات مناسب در طول تولید تمام استانداردهای توده دقت ساخته شده‌اند تا تودهٔ علامت گذاری شده درست باشد.

هر زمان که یک مقیاس با دقت بالا (یا تعادل بالا) در استفاده از آزمایش‌ها معمول استفاده می‌شود و با استفاده از استانداردهای فولاد ضدزنگ، همان مقیاس متعارف و مورد قبول همه اندازه‌گیری شود؛ در واقع اندازه ای که بدست می‌آوریم برابر با جرم واقعی جسم منهایی 150 ppm بعلت شناوری خواهد بود. از آنجا که اشیاء با دقیقاً همان جرم، اما با چگالی‌های مختلف حجم‌های مختلفی را اشغال می‌کنند و در نتیجه وزن و شناوری مختلفی دارند، هر شی اندازه‌گیری شده در این مقیاس (در مقایس یک استاندارد جامد ضدزنگ) جرم متعارف مخصوص خود را در اندازه‌گیری نشان خواهد داد؛ بدین معنی که جرم واقعی آن منهای درجه ناشناخته ای شناوری است. در کار با دقت بالا، حجم شی را می‌توان به صورت ریاضی محاسبه اثر شناوری.

هنگامی که یک نفر در یک ترازو در یک دفتر دکتر قرار می‌گیرد، ترازو جرم آنها به صورت مستقیم اندازه‌گیری می‌کنند. این به این دلیل است که تعادل (مقادیر جرمی دوگانه) مقادیر نیروی گرانشی را که بر روی پلت فرم با آن بر روی وزنه بر روی پرتوها قرار می‌گیرد مقایسه می‌کند؛ گرانش مکانیسم نیروی تولید است که اجازه می‌دهد سوزن از «نقطهٔ تعادل» (نقطه صفر) جابجا شود. این تعادل می‌تواند از استوای زمین به قطب‌ها منتقل شود و دقیقاً همان اندازه را نشان دهد، یعنی به‌طور جعلی نباید نشان دهد که بیمار دکتر ۰٫۳٪ سنگین تر شده‌است؛ آنها به دلیل چرخش زمین در اطراف محور خود از نیروی گریز از مرکز علیه جاذبه مصون هستند. اما اگر شما بر روی ترازوی فنری یا دیجیتال گام لود سل مبتنی بر مقیاس (دستگاه‌های تک PAN)، شما در حال اندازه‌گیری وزن خود (نیروی گرانشی) هستید؛ و تغییرات در قدرت میدان گرانشی روی وزن خواند ه شده روی ترازو تأثیر می‌گذارد. در عمل، زمانی که چنین مقیاس‌هایی در تجارت یا بیمارستان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اغلب آنها در محل و بر اساس آن تأیید می‌شوند، به طوری که جرم آنها، بیان شده در پوند یا کیلوگرم، در سطح مورد نیاز و طلب شده دقت کافی را دارا است.[۹]

استفاده در تجارت[ویرایش]

در ایالات متحده آمریکا، وزارت بازرگانی ایالات متحده، اداره فناوری و موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) استفاده از جرم و وزن را در تبادل کالاها تحت قوانین و مقررات یکسان در مناطق تعریف کرده اندو دستورها و قوانین مربوط در Metrology قانونی و کیفیت سوخت موتور در NIST Handbook 130 هست.

NIST Handbook 130 می‌گوید:

u s federal قوانین که این دفترچه را لغو کرده‌است تعریفی از وزن و وزن خالص ارایهٔ دهد و از آن بجای پوند و جرم استفاده می‌کند.

همچنین به قسمت 21CFR201 Part 201.۵۱ مراجعه کنید - "اعلام مقدار خالص محتویات" برای برچسب زدن عمومی و الزامات برچسب زدن نسخه.

جستارهای وابسته[ویرایش]

یادداشت[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جرم (فیزیک)

جِرم (به انگلیسی Mass) مفهومی بنیادی در فیزیک است که به‌طور شهودی مقاومت جسم در برابر شتاب‌گرفتن در هنگام اعمال نیرو یا قدرت گرانش یک جسم در جذب دیگر اجسام را می‌نمایاند. در حوزه‌های گوناگون فیزیک مانند مکانیک کلاسیک، نسبیت خاص و نسبیت عام تعریف‌های متفاوتی از جرم بیان می‌شود. واژهٔ جِرم از ریشهٔ پارسی است.[۱] واحد جرم در دستگاه بین‌المللی یکاها (SI)، کیلوگرم (kg) می‌باشد.

جرم و وزن[ویرایش]

جرم با وزن متفاوت است. جرم و وزن با هم «آلفا» یعنی متناسب هستند نه برابر. در کاربردهای روزمره جرم را همان وزن می‌شناسند، ولی در فیزیک و مهندسی، وزن به نیروی گرانش وارد بر اجسام گفته می‌شود. البته در کاربردهای روزمره جرم و وزن با هم متناسب‌اند و این همانندانگاری مشکلی پیش نمی‌آورد، ولی در موارد ویژه‌ای مهم می‌شود:

مثلاً نیروی گرانش در سطح ماه حدود یک‌ششم نیروی گرانش در سطح زمین است. از این رو وزن هر جسم در سطح ماه یک‌ششم وزن آن در سطح زمین است؛ و این رابطه جرم با وزن می‌باشد.

جرم و وزن یک جسم هر دو متغیرند. طبق نظریه نسبیت خاص انشتین جرم جسم با افزایش سرعت آن افزایش می یابد. وزن یک جسم به فاصلهٔ آن تا مرکز زمین بستگی دارد. وزن یک جسم با جرم آن و شتاب گرانش زمین نسبت مستقیم دارد.

جرم لختی، جرم گرانشی و اصل هم‌ارزی[ویرایش]

اولین شخصی که "جرم" را به مفهوم امروزی آن که با ابهام زیادی همراه است استفاده کرد، ظاهراً ماخ بوده‌است، این مفهوم با کتاب مکانیک زومرفلد بین فیزیک پژوهان به مفهومی جا افتاده تبدیل شد. نیوتون اولین کسی بود که از جرم به شکل سیستماتیک استفاده کرد، اولین جملهٔ پیرینسیپیا (اثر معروف و مؤثر مکانیک کلاسیک نیوتون) به "quantitas materiae" یا مقدار ماده اشاره دارد. نیوتون از واژهٔ جرم استفاده نکرده‌است. در نظریات گالیله هم از واژهٔ massa (به معنی چانهٔ خمیر) که منشأ نام mass (جرم به زبان انگلیسی) است به شکل نادقیق و غیرتکنیکی و مترادف با "ماده" استفاده شده‌است.

مکانیک به دو بخش سینماتیک و دینامیک تقسیم می‌شود. در بخش سینماتیک که بررسی حرکت بدون بررسی علل آن است ما به دو کمیت بنیادی «مکان» و «زمان» نیاز داریم. با رفتن به بخش دینامیک که به علل حرکت هم می‌پردازد نیاز به کمیتی دیگر پیدا می‌شود. این کمیت می‌تواند «جرم» یا «نیرو» باشد.

جرم لَختی میزان مقاومت جسم را در برابر تغییر سرعت نشان می‌دهد. در مکانیک کلاسیک جرم لختی را با قوانین حرکت نیوتن تعریف می‌کنند. هرچه جرم لختی یک جسم بیشتر باشد، برای تغییر دادن سرعت آن نیروی بیشتری لازم است. به‌طور دقیق‌تر، جرم لختی برابر است با نسبت بین نیروی وارد بر جسم و شتاب آن. در نسبیت خاص جرم لختی به سرعت جسم نیز وابسته است.

جرم گرانشی نمایندهٔ مقدار نیرویی است که به جسم در میدان گرانشی وارد می‌شود. هرچه جرم گرانشی جسم بیشتر باشد، نیروی بیشتری از سوی میدان گرانشی به آن وارد می‌شود. جرم گرانشی را گاهی بار گرانشی (مانند بار الکتریکی) نیز می‌نامند. در فیزیک گرانش با قانون گرانش نیوتن یا نظریه نسبیت عام توصیف می‌شود. جرم گرانشی به دو جرم «فعال» و «منفعل» تقسیم می‌شود، جرم فعال را با توجه به میدانی که جسم تولید می‌کند و جرم منفعل را با توجه به رفتار جرم در میدان گرانشی خارجی توصیف می‌کنند. بعضی فیزیکدانان (برای مثال اوهانیون) معتقد بودند تفاوت جرم فعال و منفعل سخنی بی‌معنی است، اوهانیون استدلال می‌کرد که نابرابر بودن این دو جرم به نابرابری کنش و واکنش و نهایتاً به ناپایسته بودن تکانه منجر می‌شود.

با وجود تمایز مفهومی میان جرم لختی و جرم گرانشی، آزمایش‌ها نشان می‌دهند که این دو کمیت همواره با هم متناسب‌اند و با برگزیدن یکاهای مناسب مقدارشان نیز همیشه با هم برابر است. به این برابری اصل هم‌ارزی می‌گویند. مکانیک کلاسیک هیچ توضیحی برای برابر بودن جرم لختی و جرم گرانشی ندارد، ولی در نظریهٔ نسبیت عام اصل هم‌ارزی یکی از اصول موضوعهٔ این نظریه است.

یکای اندازه‌گیری[ویرایش]

یکای جرم در سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها کیلوگرم است.اما در بعضی کشور ها از جمله امریکا هنوز از آن استفاده نمی کنند. سایر واحدهای این کمیت عبارت‌اند از:

منابع[ویرایش]

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.