0.10 : Mass and Weight

Masa i waga są często używane zamiennie w codziennych rozmowach. Na przykład dokumentacja medyczna często pokazuje naszą wagę w kilogramach, ale nigdy w prawidłowych jednostkach niutonów. W fizyce istnieje jednak ważne rozróżnienie. Ciężar to przyciąganie Ziemi do obiektu. Zależy to od odległości od środka Ziemi. Waga zmienia się dramatycznie, gdy opuszczamy powierzchnię Ziemi, w przeciwieństwie do masy, która nie zmienia się w zależności od lokalizacji. Na przykład na Księżycu przyspieszenie grawitacyjne wynosi tylko 1,67 m/^s2 w porównaniu do 9,8 m/^s2 na Ziemi. Zatem masa 1,0 kg ma masę 9,8 N na Ziemi, ale tylko około 1,7 N na Księżycu. Jednak masa obiektu jest taka sama na powierzchni Ziemi, na orbicie lub na powierzchni Księżyca.

Kiedy obiekt zostaje upuszczony, przyspiesza w kierunku środka Ziemi. Drugie prawo Newtona mówi, że za jego przyspieszenie odpowiada siła wypadkowa działająca na obiekt. Jeśli opór powietrza jest uważany za znikomy, siła wypadkowa działająca na spadający przedmiot jest równa sile grawitacji, powszechnie znanej jako jego waga, lub sile spowodowanej grawitacją działającą na obiekt o masie "m".

Należy zauważyć, że chociaż są one blisko spokrewnione, waga i masa są różnymi wielkościami fizycznymi. Masa jest wewnętrzną właściwością obiektu; Jest to ilość materii. Kuszące jest utożsamianie masy z masą, ponieważ większość naszych przykładów ma miejsce na Ziemi, gdzie waga obiektu zmienia się minimalnie w zależności od jego położenia na Ziemi. Ponadto trudno jest policzyć i zidentyfikować wszystkie atomy i cząsteczki w obiekcie, więc masa rzadko jest określana w ten sposób.

Ten tekst został zaadaptowany z Openstax, University Physics Volume 1, Section 5.4: Mass and Weight.