science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom is massa nuttiger dan gewicht voor het meten van materie?

In de dagelijkse spraak zijn de woorden massa en gewicht uitwisselbaar, maar in de fysica zijn ze anders. De specifieke definities van massa en gewicht laten zien waarom massa de meer bruikbare hoeveelheid is wanneer u de hoeveelheid aanwezige materie meet. Gewicht is een kracht in plaats van een maat voor de hoeveelheid materie, en uw gewicht hangt af van het hemellichaam waaraan u het meet. Massa daarentegen is hetzelfde, ongeacht waar je bent.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Gewicht is een kracht in plaats van een maat voor de hoeveelheid materie die iets bevat. Dezelfde hoeveelheid materie kan verschillende gewichten hebben, afhankelijk van waar het is. Massa meet direct de hoeveelheid aanwezige materie en blijft hetzelfde, ongeacht waar het wordt gemeten.
Gewicht versus massa: wat is het verschil?

Massa en gewicht beschrijven verschillende dingen. Massa is de maat voor de hoeveelheid materie in een specifiek ding, terwijl gewicht een maat is voor de zwaartekracht die op die massa inwerkt. De definitie van gewicht stelt dat:

W

\u003d mg

Hier staat W
voor gewicht, m
is massa en g
is de versnelling ten gevolge van de zwaartekracht. Gewicht wordt gemeten in Newton omdat het een kracht is. Merk op dat de bovenstaande uitdrukking in feite dezelfde is als de tweede wet van Newton: F
\u003d ma
.

Massa wordt gemeten in kilogram, en hoewel het moeilijk te definiëren is, traagheidsmassa van een object wordt gegeven door:

m

\u003d F
/ a

Waar F
kracht is en a
versnelling is. Dit toont dat massa de weerstand van een object is tegen beweging wanneer een kracht wordt uitgeoefend. Massa is de fundamentele eigenschap van materie die wordt gebruikt in natuurkundige vergelijkingen zoals Newton's bewegingswetten en universele zwaartekracht.
Gewicht op verschillende hemellichamen

De definitie van gewicht omvat g
, wat een constante is die specifiek is voor de aarde. Dit duidt op het belangrijkste probleem met het gebruik van gewicht als een maat voor hoeveel materie aanwezig is. Een brok materie van 6 kg op aarde weegt ongeveer 60 N, maar als je diezelfde hoeveelheid materie naar de maan verplaatst, weegt het ongeveer 10 N. Hoewel het dezelfde hoeveelheid materie is, is het gewicht anders op verschillende hemellichamen - meer op het oppervlak van grotere lichamen en minder op kleinere. De massa blijft hetzelfde, maar het gewicht verandert.
Waarom massa nuttiger is om materie te meten dan gewicht

Als u gewicht in plaats van massa gebruikt om materie te meten, verandert uw antwoord op basis van waar u bent. Technisch gezien, omdat zwaartekracht zwakker is naarmate je verder weg bent van een zwaartekrachtbron, verandert je gewicht enigszins wanneer je in een vliegtuig vliegt. Het zou nog meer veranderen als je in de ruimte bent of op een planeet met een andere massa dan de aarde. Massa is een consistente maat voor de hoeveelheid materie, maar gewicht is dat niet.

Massa creëert ook de zwaartekracht die gewicht definieert, daarom verschijnt het in de gewichtsvergelijking. Dit is een zeker teken dat massa de fundamentele eigenschap van materie is, en gewicht is een gevolg van die eigenschap