الكتلة ( Mass )
الكتلة تعرف دائما بأنها كمية المادة لجسم ما، إلا أن العلماء عادة مايُعرّفون الكتلة بأنها مقياس القصور الذاتي الذي هو خاصَّة من خواص جميع المواد. والقصور الذاتي هو ميل الجسم الساكن لأن يبقى ساكنا، والجسم المتحرك لأن يستمر في حركته بسرعة منتظمة وفي نفس الاتجاه. واستخدام القوة هو فقط الذي يجعل الجسم الساكن يتحرك ، أو يغير من سرعة أو اتجاه الجسم المتحرك. ★ تَصَفح: القصور الذاتي.
وكلما زادت كتلة الجسم زادت صعوبة تغيير سرعته. فالقاطرة مثلا لها كتلة أكبر من السيارة، ولهذا يتطلب إيقاف القاطرة، على سبيل المثال، قوة أكبر من القوة اللازمة لإيقاف سيارة إذا كان كل منهما يتحرك بنفس السرعة.
ويربط القانون الثاني للحركة لنيوتن بين القوة والكتلة والتسارع. ★ تَصَفح: الحركة. وهذا القانون تمثله المعادلة (ق= ك جـ ) حيث (ق) هي القوة و(ك) هي الكتلة و(ج) هي التسارع.
وتتوقف وحدة الكتلة على نظام الوحدات الميكانيكية المستخدم. ويفضل العلماء نظام الوحدات المطلقة (متر ـ كيلو جرام ـ ثانية)، حيث تكون وحدة الكتلة هي الكيلو جرام (1000جرام). ويستخدم بعض المهندسين نظام التثاقل (قدم ـ رطل ـ ثانية). حيث تكون وحدة الكتلة هي السلج ؛ وهي الوحدة الفنية البريطانية للكتلة حيث يساوي (السلج) 14,594كجم.
الكتلة والوزن:
يختلف كل منهما عن الآخر ؛ فالوزن هو القوة المؤثرة على الجسم نتيجة لجاذبية كوكب أو جسم سماوي آخر. ويقل وزن الجسم في نطاق جاذبية كوكب ما كلما ابتعد عن سطح الكوكب. أمّا كتلته فتبقى ثابتة في أي مكان كانت.قانون بقاء الكتلة:
ينص قانون بقاء الكتلة على أن الكتلة لايمكن استحداثها أو إفناؤها. ويُسمى هذا القانون أيضًا قانون بقاء المادة لأن العلماء اعتقدوا يومًا أن الجسم تتغير كتلته فقط عندما يفقد جزءاً من مادته. ولكنا نعلم الآن أن الجسم تتغيركتلته أيضا عندما تتغير طاقته، و تزداد الكتلة بزيادة الطاقة.وفي التفاعلات الكيميائية تكون التغيرات في الكتلة طفيفة جدًا. فمثلا عندما يحترق الفحم تنتج طاقة حرارية بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء و الرماد. ولاينتج عن هذا التفاعل إلا فقدان 0,0003 جم فقط لكل مليون جم من الفحم المحترق. ولكن التفاعلات النووية مثل التي تحدث في مفاعل ذري ينتج عنها انطلاق طاقة هائلة، مصحوبة بنقص ملحوظ في الكتلة. فالمليون جرام من اليورانيوم، عند انشطارها نوويًا، تفقد حوالي 750جم.
ومعظم الطاقة التي تُفقد نتيجة لاحتراق الفحم أو انشطار نوويّ، يعاد امتصاصها ثانية بذرات أخرى وتصبح كتلة مرة أخرى، وذلك طبقا لمعادلة ألبرت آينشتين المشهورة ( ط = ك ث²)، حيث (ط) تمثل الطاقة و (ك) تمثل الكتلة و(ث) هي سرعة الضوء.
★ تَصَفح أيضًا: ط= ك ث2.