جرم چیست؟
دو جعبه‌ی کاملاً هم‌اندازه را تصور کنید. یکی پر از پَر است و دیگری پر از شن. هر کدام را با یک دست بلند کنید. یکی به‌راحتی بالا می‌آید و دیگری دستتان را پایین می‌کشد. هر دو به یک اندازه جا گرفته‌اند. پس فرقشان در چیست؟
مقدار ماده
همه‌چیز از ماده ساخته شده است: چوب، آب، فلز، هوا، حتی یاخته‌های بدن خودتان. بعضی چیزها، مثل سنگ، مقدار زیادی ماده را در جای کوچکی جمع کرده‌اند. بعضی دیگر، مثل بالش، کمی ماده را در جای بزرگی پخش کرده‌اند.
به مقدار ماده‌ای که یک چیز از آن ساخته شده جرم (mass) می‌گویند. جرم جعبه‌ی شن خیلی بیشتر از جرم جعبه‌ی پر است، با اینکه دو جعبه هم‌اندازه‌اند.
پس اندازه‌ی ظاهری یک چیز جرمش را نشان نمی‌دهد. یک سنگ کوچک می‌تواند جرمی بیشتر از یک بالش بزرگ داشته باشد. برای پیدا کردن جرم باید آن را اندازه گرفت.
ترازوی دوکفه‌ای
قدیمی‌ترین ابزار اندازه‌گیری جرم ترازوی دوکفه‌ای است: میله‌ای که وسطش روی یک تکیه‌گاه است و از هر سرش یک کفه آویزان است. چیزی را در یک کفه بگذارید. اگر یک طرف پایین برود، جرم آن طرف بیشتر است. اگر میله صاف بماند، جرم دو طرف برابر است.
مردم بیش از ۴٬۰۰۰ سال است که از ترازو استفاده می‌کنند. فروشنده کالا را در یک کفه می‌گذاشت و در کفه‌ی دیگر تکه‌های فلز یا سنگی که جرمشان معلوم بود، و آن‌قدر تکه اضافه می‌کرد تا میله صاف شود. بعد تکه‌ها را می‌شمرد. می‌بینید این چه کاری است؟ در درس «چرا اندازه می‌گیریم؟» دیدیم که اندازه گرفتن یعنی مقایسه‌ی یک چیز با چیزی که هر دو نفر می‌شناسند. این تکه‌هایِ با جرم معلوم همان واحدها هستند. امروز به آن‌ها وزنه می‌گوییم.
ترازوهای امروز
بیشتر ترازوهای امروزی دو کفه ندارند. ترازوی آشپزخانه یا ترازوی حمام فنر یا قطعه‌ای الکترونیکی در خود دارد که هر چه رویش بگذارید آن را پایین فشار می‌دهد، و عددی نشان می‌دهد. اما فکرش همان است: آن عدد می‌گوید چقدر جرم روی ترازوست، با یک واحد. در درس بعد با این واحدها آشنا می‌شویم.
در خانه امتحان کنید
- یک ترازو بسازید: یک چوب‌لباسی را از دستگیره‌ی در آویزان کنید و از هر سرش یک کیسه‌ی پلاستیکی آویزان کنید.
- یک سیب در یکی از کیسه‌ها بگذارید. در کیسه‌ی دیگر آن‌قدر سکه بریزید تا چوب‌لباسی صاف بایستد.
- حالا یک مداد، یک قاشق یا یک اسباب‌بازی کوچک را امتحان کنید. هر کدام چند سکه است؟ شما همین الان جرم را با واحد «سکه» اندازه گرفتید.
واژه‌های این درس
- جرم - مقدار ماده‌ای که یک چیز از آن ساخته شده است
- ترازوی دوکفه‌ای - ابزاری که دو جرم را با هم مقایسه می‌کند: میله‌ای با یک کفه در هر سر
- وزنه - تکه‌ای که جرمش معلوم است و در ترازو با آن می‌سنجند
ایده‌ی اصلی
جرم یعنی مقدار ماده‌ای که یک چیز از آن ساخته شده است. اندازه‌ی ظاهری چیزی درباره‌ی جرم نمی‌گوید: باید آن را اندازه گرفت، و قدیمی‌ترین راهش ترازوی دوکفه‌ای است که چیز را با وزنه‌هایی با جرم معلوم مقایسه می‌کند.