جِرم چیست؟

آیا جرم مشابه با وزن می‎باشد؟

به یاد داشتن این که دو اصطلاح ذکر شده یعنی جرم و وزن، متفاوت هستند و نمی‏توان به صورت تصادفی آن‌ها را به جای یک دیگر به کار برد، از اهمیت به سزایی برخوردار می‏باشد.

همان طور که نیوتن بیان نموده است، جرم عبارت است از این که تا چه حد یک شیء در برابر تغییر در جهت یا حرکت از خود مقاومت نشان می‌دهد. بر طبق این گفته، جرم را می‎توان با استفاده از فرمول زیر تعیین نمود:

جِرم چیست ؟ ( تعریف علمی )

در معادله‎ی فوق، F، نیروی اعمال شده به شیء را نشان می‎دهد، m بیانگر جرم جسم می‎باشد و a، شتاب است. شایان ذکر است که شتاب زمانی ایجاد می‎گردد که شیء وادار به حرکت شده باشد.

وزن، صرفاً زمانی تعریف خواهد شد که یک شیء با جرم معین و به خصوص در یک میدان شتاب مانند میدان گرانشی قرار می‎گیرد. تفاوت اصلی بین دو اصطلاح ذکر شده یعنی جرم و وزن، این است که وزن یک بردار به حساب می‎آید در حالی که جرم یک کمیت اسکالر محسوب می‎گردد.

بردار، کمیتی است که به واسطه‌ی اندازه و جهت تعریف می‎گردد در حالی که یک کمیت اسکالر، چیزی است که بر روی یک سیستم مختصات، بدون تغییر باقی می‎ماند. به عنوان مثال، وزن یک شیء که یک کمیت برداری به شمار می‎رود، بر روی سطح زمین، سطح ماه یا سطح یک سیاره‎ی دیگر تغییر خواهد نمود و این موضوع بدان سبب می‎باشد که میدان گرانشی در هر یک از این سطوح، متفاوت از دیگری می‎باشد.

اما، جرم این شیء تغییر نخواهد کرد. این مورد پرسشی را برای ما مطرح می‎نماید که عبارت است از "آیا جرم، یک خاصیت فیزیکی به شمار می‎رود؟". البته که جرم یک خاصیت فیزیکی می‎باشد، به رغم آن که جرم، حالت را توصیف نمی‎نماید بلکه ماده‌ی جسمی می‎باشد که یک کمیت فیزیکی محسوب می‎گردد و در نتیجه آن را تبدیل به یک خاصیت فیزیکی می‎نماید.

تعریف جرم

مقدار ماده‌ای که در یک جسم وجود دارد، جرم جسم نامیده می‌شود. جرم جسم، دارای ویژگی‌هایی مانند ثبات می‌باشد. جرم جسم را با حد مقاومت جسم در برابر نیرویی که به آن جسم اعمال می‌شود، سنجش و اندازه‌گیری می‌شود. در واقع، جرم کمیتی فیزیکی و ثابت است. براساس قانون بقای جرم، جرم نه بوجود می‌آید و نه از بین می‌رود. این قانون به قانون انرژی مشابهت دارد.
 

اندازه گیری جرم

جرم بر حسب گرم یا کیلو گرم در سیستم استاندارد بین المللی یکاها یعنی سیستم SI اندازه گیری می‎شود. واحدهای مختلف دیگری نیز مانند پوند، تن، واحد جرم اتمی و غیره وجود دارند که می‎توان با آن‎ها جرم را اندازه گیری نمود.

جرم یک کمیت فیزیکی است که ثابت باقی می‎ماند و با زمان تغییر نمی‎یابد. قانون بقای جرم، درست مانند قانون بقای انرژی می‎باشد، یعنی جرم را نمی‎توان ایجاد نمود یا از بین برد. تمام گونه‎‌ها انرژی دارند و نیز جرمی دارند که به آن مرتبط می‎گردد.

این مورد، به سیستم‎ها زمانی اضافه می‎گردد که انرژی به آن‌ها افزوده شده باشد و زمانی کم می‎شود که انرژی، یک سیستم ویژه را ترک می‎نماید. بنا بر این جرم کل درست مثل انرژی، همیشه یکسان باقی نمی‌ماند. ساده‎ترین راه که باید جرم را به وزن مرتبط سازد، از طریق ضرب جرم با قدرت میدان گرانشی می‎باشد که به واسطه‎ی فرمول زیر معین می‎گردد:

جرم و وزن

جرم و وزن دارای تناسب می‌باشند ولی مقدار آن‌ها با هم برابر نیست. جرم جسم، مقدار ماده‌ی تشکیل‌دهنده‌ی جسم است. وزن جسم نیز نیرویی می‌باشد که به وسلیه‌ی گرانش به جسم اِعمال می‌شود. جرم جسم با واحدی به نام نیوتون بیان می‌شود. همچنین، جرم جسم با نیروسنج نیز مورد سنجش و اندازه‌گیری قرار می‌گیرد. دو اصطلاح جرم و وزن جسم متفاوت هستند. در صورتی‌که جرم جسم به میزان یک کیلوگرم باشد، وزن جسم نیز 9.8 نیوتون می‌باشد.

جرم و وزن دارای تناسب می‌باشد. در صورتیکه جرم جسم افزایش یا کاهش پیدا کند، وزن جسم نیز دچار کاهش یا افزایش می‌شود.

عوامل تعیین‌کننده‌ی جرم یک جسم

جرم یک جسم بر اساس دو عامل تعیین می‌شود. دو عامل تعیین‌کننده‌ی جرم یک جسم عبارتند از:

تعداد ذرات سازنده‌ی ماده: اگر تعداد ذره‌های سازنده‌ی ماده بیشتر باشد، ماده دارای جرم بیشتری است.

جرم هر یک از ذرات: هر اندازه که جرم ذرات سازنده بیشتر باشد، جرم هر ذره نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

وسیله اندازه‌گیری جرم جسم

با استفاده از ترازو می‌توانید جرم جسم را اندازه‌گیری کنید. تعیین جرم جسم با انواع ترازو‌ها مانند ترازو‌های معمولی، دوکفه‌ای، دیجیتالی، ترازو‌های سه اهرمی و... صورت می‌گیرد.

واحد اندازه‌گیری جرم

به منظور اندازه‌گیری جرم جسم از واحدی به نام گرم و کیلوگرم استفاده می‌شود. هر یک کیلو معادل 1000 گرم می‌باشد. واحد تُن نیز یکی دیگر از واحد‌های اندازه‌گیری جرم جسم است. هر یک تن معادل 1000 کیلوگرم می‌باشد. همچنین، واحد‌های اندازه‌گیری را می‌توانید به سادگی به یکدیگر تبدیل کنید. فقط کافیست فرمول تبدیل را یاد داشته باشید.


جِرم چیست ؟

در این جا، W برابر با وزن، m معادل جرم و g نماد قدرت میدان گرانشی می‎باشد. شایان ذکر است که مقدار g تقریباً برابر با 8ر9 متر بر مجذور ثانیه ( جِرم چیست ؟) است.

فرمول نوشتن برای جرم
 

در بخش‎های پیشین، تعیین جرم را با استفاده از مفهوم نیوتن بیان نموده‎ایم. معدودی از فرمول‎های بعدی نیز برای تعیین جرم با استفاده از پارامترهای مختلف دیگر مورد استفاده قرار می‎گیرند.

جِرم چیست ؟؛ که در آن p معادل مومنتم، m نشانگر جرم و v نماد سرعت می‎باشد.

جِرم چیست ؟؛ که در آن E نشانه‎ی انرژی جنبشی، m برابر جرم و v معادل حجم می‎باشد.

جِرم چیست ؟؛ که در آن نماد c برای نشان دادن سرعت نور به کار می‎رود.

عوامل مؤثر در جرم جسم

برخی از عوامل روی تعیین جرم جسم تأثیر می‌گذارد. هر اندازه میزان ذرات تشکیل‌دهنده‌ی جسم زیاد باشد، جرم جسم نیز افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر، جرم جسم به تعداد ذرات یک جسم بستگی دارد. همچنین، هر چقدر میزان جرم ذره‌ی تشکیل‌دهنده‌ی جسم بیشتر باشد، جرم کل جسم هم افزایش پیدا می‌کند. جرم جسم با وسیله‌های مختلف مانند ترازوی معمولی، دوکفه‌ای، دیجیتالی، ترازو‌های سه اهرمی و... تعیین می‌شود.

 

چگالی برابر است با جرم تقسیم بر حجم.

تمام این فرمول‎ها باید در مورد این که جرم چه مقدار در تعیین هر پارامتر معینی در علم فیزیک حائز اهمیت می‎باشد، ایده‎ای را به شما داده باشند. امیدواریم که این مقاله به شما کمک کرده باشد تا در مورد جرم و نیز در مورد این که چه مقدار از "وزن" همتای برداری خود متفاوت می‎باشد، مطالبی را متوجه شده باشید.