Jaka jest różnica między masą a wagą?

W życiu codziennym „masa” i „waga” dla większości ludzi są często terminami wymiennymi, ale z punktu widzenia nauki są to zupełnie inne pojęcia, które mają własne jasne definicje.

Warunki

Jaka jest różnica?

Co to jest masa?

Masa to ilość materii zawartej w obiekcie. Jednak ze względu na dwuznaczność związaną z definicją materii, taka definicja powoduje wiele kontrowersji i krytyki. Prostszym i bardziej zrozumiałym sposobem zdefiniowania pojęcia masy jest przedstawienie jej w kategoriach bezwładności.

Bezwładność obiektu jest jego właściwością polegającą na pozostaniu w ruchu lub spoczynku, dopóki jakaś siła zewnętrzna nie zmieni tego stanu.

Im większa masa, tym trudniej jest poruszyć lub zatrzymać ruch ciała.

Masa charakteryzuje bezwładność obiektu. Źródło obrazu: studopedia.su

Jedną z charakterystycznych cech masy obiektu jest to, że jest on stały, niezależnie od jego położenia w przestrzeni. Zgodnie z prawem powszechnej grawitacji dwa obiekty przyciągane są do siebie siłą proporcjonalną do ich masy i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między nimi. Ponadto sama siła przyciągania grawitacyjnego nie wpływa na masę tych obiektów.

Na przykład kamień ważący 60 kg na Ziemi będzie miał masę 60 kg na Marsie, Jowiszu lub w dowolnym innym zakątku naszego nieskończonego Wszechświata. Nie bierzemy tutaj pod uwagę efektów opisanych przez specjalną teorię względności, gdy masa zmienia się podczas poruszania się wzdłuż prędkości relatywistycznych zbliżonych do prędkości światła. Badanie tych efektów wykracza poza zakres tego artykułu.

Co to jest waga

Ciężar przedmiotu wskazuje, jak ciężki jest. Z tego powodu masa i masa są często używane jako synonimy. Jednak technicznie ciężar jest siłą wywieraną przez przedmiot zawierający masę na inne ciało wyłącznie pod wpływem grawitacji.

Chociaż masa jest niezależna od grawitacji, ciężar jest ucieleśnieniem tej siły. Ponieważ ciężar jest siłą, jego jednostką miary jest Newton.

Siła grawitacji działająca na ciało znajdujące się na powierzchni Ziemi jest równa masie ciała pomnożonej przez przyspieszenie ziemskie (wartość ta wynosi 9,8 m / s2).

Prawo Newtona.

W przypadku różnych ciał niebieskich wielkość przyspieszenia grawitacji jest różna, ponieważ zależy od masy samego ciała niebieskiego. Na przykład na Księżycu przyspieszenie ziemskie wynosi 1,62 m / s2, więc wszystkie obiekty na Księżycu ważą około sześć razy mniej niż na Ziemi.

Masa i cały astronauta na Ziemi i Księżycu.

A zatem astronauta ważący 90 kg waży 90 * 9,8 = 882 niutonów na Ziemi , a także waży 90 * 1,62 = 145,8 niutonów na Księżycu . Jeśli astronauta znajduje się na bardziej masywnym obiekcie, takim jak Jowisz lub Saturn, jego waga będzie znacznie większa.

Należy pamiętać, że masa astronauty pozostaje niezmieniona (90 kg).

Jednak łuski na Księżycu nie pokazałyby wcale 90 kg. Czemu?

Wagi - urządzenie, które mierzy masę obiektu siłą oddziaływania powierzchni stykających się ciał (nas i Ziemi). Siła ta nazywana jest siłą normalną .

Skala mierzy normalną siłę generowaną przez Ziemię, ale jest dostosowywana do wyświetlania 9,8 razy mniej na skali, więc przybliżona masa ciała (m = F / g) jest pokazana na skali

Wagi nie działają w warunkach nieważkości i swobodnego spadania. Źródło obrazu: dicasecuriosidades.net

Pomiar masy za pomocą skali wagi skalibrowanej względem grawitacji Ziemi doprowadzi do błędnych wyników na Księżycu lub Marsie. Również wagi stają się bezużyteczne w warunkach swobodnego spadku lub przy zerowej grawitacji, ponieważ przy swobodnym spadku wagi spadają z takim samym przyspieszeniem jak my, podczas gdy nie ma normalnej siły, a wagi nie mierzą.

Jeśli podoba Ci się ten artykuł, polub i subskrybuj kanał NAUCHPOP. Zostań z nami przyjaciółmi! Przed nami czeka na wiele ciekawych rzeczy!

Podobne Artykuły