تُعرَّف [المادة] بأنها أي شيء يشغل فراغاً وله كتلة وهنا نركز تعبيرا على كلمة [كتلة Mass]بدلاً من [وزن Weight] فالـواقع أن [الكتلة و الوزن] ليسا الشيء نفـسه ، فكتلة جسم ماهي مقياس لمقاومته للتغير في السرعة وعلى سبيل المثال ، يمكن تحييد كــرة تنس الطاولة المتحركة بسرعة 30 كم / ثانية عن مسـارها بنسيم خفيف ، بينما لا يمكن عمل ذلك مع سـيارة نقـل تحمـل اسـمنتاً . ومن الواضح تماماً أن كتلة سيارة نقل الأسمنت أكبر بكثير من كرة تنس الطـاولة ، أما التعبير [بالوزن] فيشـير إلى القوة التي ينجذب بها جسم ما بتأثير الـجاذبية إلى الأرض ، أو إلى أي جسم آخر يمكن أن يكون قريباً مثل القمر و ترتبط القوة مع الكتلة بعلاقة تعرف بمعادلة نيوتن أو قانون نيوتن Newton's Law أي أن :
F = m a
حيث F = القوة
و m = الكتلة
و a = التسارع أو عجلة الجاذبية الأرضية
ولكي يتسارع جسم ما يجب أن تؤثر عليه قوة فإذا سقط جسم فأنه يتسارع بســــبب الجاذبية الأرضية . و الجسم الموضوع على الأرض، أو القمـر يبذل قوة (هي وزنة ،W) الذي يساوي كتلته ، m ، مضروبة في تسارع الجاذبية g ، أي أن :
W = m g
فمثلاً ، على سطح الأرض g=9.81 m/s ، لذلك فأن كتلة كيلو جـرام واحد تزن ، (أو تمارس قوة متجهة إلى أسفل عند سطح الأرض) تعادل
W= m g =1.00kg × ( 9.81 m /s2 ) = 9.81 kg m/s2
و لسهولة فأن وحدة SI المشتقة للقوة ، أو الوزن تحتوي على وحدة kg m /s2 . وتعرف بالنيوتن Newton ويرمز له (N) . فالكيلوجرام الواحد من الكتلة يزن = (9.81 N) عند سطح الأرض .
و تستطيع أن تختبر قيمة نيوتن واحد من القوة بوضع حبة ليمون كبيرة [او أي جسم كتلته أكبر قليلاً من 100 جم] في يدك ، فـيمثل (( الدفع )) إلى أسـفل والـذي يسـببه الجسم قوة نيوتن واحد
و يكـون تسـارع الجـاذبية على سـطح الـقمر مساوياً فقط سدس قيمته على الأرض ، لذلك يزن نفس الجسم على سطـح القمـر سـدس وزنـه على ســطح الأرض ، ولــو أن كتلته هي نفسها في كلا الموقعين كذلك وجـد أنه حتى على سطح الأرض ، فـأن قيمة (g) تختلف قليلاً من مكان الآخـر . و هـذا يعـني أنه إذا أجـريت قياسات دقيقة جداً ، فأن وزن الجسـم يختلـف إيـضاً تبـعاً لموقعه ، على سطح الأرض . و بسـبب ذلك نحن نعـين كتـلة الجسـم بــدلاً من وزنه عنـدما نرغب في تسـجيل كمـية المادة في الجسم
وتتـم عمـلية تعـيين الكـتلة بالـمقارنة بين وزني جسمين أحداهما معروف الكتلة والآخر كتلته غير معرفة. ويسمى الجهاز المستخدم لهذا الغرض بالميزان بكفتين حيث يوضع الشـيء المـراد وزنـه على كـفة المــيزان اليـسرى بينـما تضـاف الأشـياء المعروفة الوزن إلى الكفة الأخرى إلى أن يسـتقر المؤشـر في مركز التدرج . وعند هذه النقطة تزن المحتويات في كلتا الكفتين نفس الوزن و لأنهما تتعرضان لعـجلة الجـاذبية نفسها فإنها تحتويان على كتل متساوية و في الكـيمياء ، كمـا ذكـر سـابقاً ، نحـن نقيـس الكـــتلة بشكل عام بالجرامات .
يوجـد حـديثاً مـيزان تحـليلي ذو كـفة واحدة . و لاستعمال هـذا الميزان يوضع الشيء المـراد وزنـه على الكـفة وتعـدل الأوزان داخلياً بإدارة أزرار في مقـدمة المـيزان إلى أن يتـم التوازن . وبالرغم من أن هذا المـيزان الحديث يبدو مختلفاً عن الميزان القديم ، إلا أن كليهـما يعـملان على أسـاس نفـس المبدأ تماماً و هو تعـديل ذراع المـيزان ، بحـيث يوجـد نفـس الوزن على كل جانب من مرتكز حافة السكين
موضوع: المادة 
30/5/2009, 01:42
