فيديو السؤال: فهم تعريف الكيلوجرام الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي السمات الآتية للنموذج الأولي الدولي للكيلوجرام ترتبط ارتباطًا مباشرًا بما صنع النموذج من أجله؟ (أ) شكله، (ب) حجمه، (ج) كتلته، (د) الفترة الزمنية التي وجد خلالها.

لنبدأ بتذكر أن النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام أنشئ باعتباره وسيلة لتعريف الوحدة الأساسية للكيلوجرام في النظام الدولي للوحدات. يمكننا أن نتذكر كذلك أن الكيلوجرام هو الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي للوحدات. إذن، النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام هو جسم صمم ليكون له كتلة تساوي كيلوجرامًا واحدًا بالضبط. وهو يقدم المرجع القياسي للكتلة التي تساوي كيلوجرامًا واحدًا. ومن ثم، يتضح أن كتلة النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بما صنع من أجله. وهذه السمة للنموذج الأولي الدولي هي تلك المذكورة في الخيار (ج). وبهذا نكون علمنا أن خيار الإجابة (ج) يمثل سمة مرتبطة.

لنتحقق الآن من الخيارات الثلاثة المتبقية، لنرى إذا ما كان أي منها يرتبط بما صنع من أجله النموذج. يوضح الخيار (ب) سمة الحجم. من الممكن أن يكون لجسمين مختلفين في الحجم نفس قيمة الكتلة الفيزيائية تمامًا. ويرجع ذلك لأن الجسمين يمكن أن يكونا مصنوعين من مادتين لهما كثافتان مختلفتان، حيث يمكننا أن نتذكر أن كثافة الجسم تساوي كتلة الجسم مقسومة على حجمه. وبما أنه يمكن أن يكون لدينا جسمان مختلفان في الحجم لكن لهما الكتلة نفسها التي تساوي كيلوجرامًا واحدًا، فإن سمة الحجم لا يمكن أن تكون مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بالنموذج الأولي الدولي للكيلوجرام. وهذا يعني أنه يمكننا استبعاد خيار الإجابة (ب).

يمكننا استخدام المنطق نفسه عند تناول خيار الإجابة (أ)، الذي يزعم أن شكل النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام يمكن أن يكون مرتبطًا ارتباطًا مباشرًا بما صنع من أجله. مثلما يمكن أن يكون لدينا جسمان لهما حجمان مختلفان وكلاهما له الكتلة نفسها التي تساوي كيلوجرامًا واحدًا، يمكن أن يكون لدينا أيضًا أجسام ذات أشكال مختلفة لها الكتلة نفسها التي تساوي كيلوجرامًا واحدًا. في الواقع، يمكن أن يكون لهذا النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام أي شكل من الأشكال، على الرغم من أنه من المسلم به أن بعض الأشكال قد تكون عملية أكثر من غيرها عند صنعها، وذلك وفقًا للمواصفات الدقيقة للكتلة. وعلى الرغم من أن شكل الجسم قد يؤثر على بعض الاعتبارات العملية، فإنه لا يرتبط ارتباطًا مباشرًا بأي حال بما صنع النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام من أجله، وهو تعريف الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي للوحدات. وهذا يعني أنه يمكننا استبعاد خيار الإجابة (أ).

أخيرًا، لنلق نظرة على خيار الإجابة (د)، الذي يزعم أن الفترة الزمنية التي وجد خلالها يمكن أن تكون سمة مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بما صنع النموذج الأولي للكيلوجرام من أجله. بتذكر أن النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام صنع لتعريف الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي للوحدات، يجب أن نكون قادرين على ملاحظة أن طول الفترة الزمنية التي وجد خلالها النموذج الأولي غير مرتبط بهذا الغرض.

نعلم من التجربة العملية أن كتلة الجسم لا تتغير بمرور الوقت. على سبيل المثال، إذا ذهبنا إلى صالة ألعاب رياضية ذات يوم ووضعنا على عارضة رفع الأوزان لوحين وزن كل منهما 20 كيلوجرامًا، فإننا نتوقع دائمًا أن يكون لكل من هذين اللوحين الكتلة نفسها، وهي 20 كيلوجرامًا، في أي يوم نختاره لزيارة صالة الألعاب الرياضية. لذا، إذا عدنا بعد أسبوع، ووضعنا على نفس العارضة نفس اللوحين اللذين يبلغ وزن كل منهما 20 كيلوجرامًا، فسنجد أن الكتلة الكلية ستظل كما هي. يمكننا أن نلاحظ إذن أن الفترة الزمنية التي وجد خلالها النموذج الأولي الدولي للكيلوجرام لا يمكن أن يكون مرتبطًا ارتباطًا مباشرًا بأي حال بما صنع من أجله، وهو تعريف الوحدة الأساسية للكتلة في النظام الدولي للوحدات. هذا يعني أنه يمكننا استبعاد خيار الإجابة (د).

لذا، يتبقى لدينا خيار الإجابة (ج). إذن، السمة الوحيدة من بين السمات المعطاة للنموذج الأولي الدولي للكيلوجرام، والتي ترتبط ارتباطًا مباشرًا بما صنع من أجله، هي كتلته.