Codzienna definicja wagi jest miarą tego, jak ciężka jest osoba lub obiekt. Jednakże definicja jest nieco inny w nauce. Waga to nazwa siła wywierany na obiekt z powodu przyśpieszenie z powaga. Na Ziemi waga jest równa masa razy przyspieszenie ziemskie (9,8 m / sek2 na ziemi).
Najważniejsze informacje: definicja masy w nauce
- Ciężar jest iloczynem masy pomnożonej przez przyspieszenie działające na tę masę. Zwykle jest to masa obiektu pomnożona przez przyspieszenie ziemskie.
- Na Ziemi masa i waga mają tę samą wartość i jednostki. Jednak waga ma wielkość, podobnie jak masa, plus kierunek. Innymi słowy, masa jest wielkością skalarną, a masa jest wielkością wektorową.
- W Stanach Zjednoczonych funt jest jednostką masy lub wagi. Jednostką masy SI jest niuton. Jednostką masy cgs jest dyn.
Jednostki masy
W Stanach Zjednoczonych jednostki masa i waga są takie same. Najpopularniejszy jednostka masy to funt (funt). Czasami jednak stosuje się funt i ślimak. Funt to siła potrzebna do przyspieszenia masy 1 funta z prędkością 1 stóp / s
2. Ślimak to masa przyspieszana z prędkością 1 stóp / s2 gdy wywierana jest na nią siła 1 funta. Jeden ślimak odpowiada 32,2 funtom.w system metryczny, jednostki masy i masy są oddzielne. Jednostką masy SI jest niuton (N), czyli 1 kilogram metr na sekundę do kwadratu. Jest to siła potrzebna do przyspieszenia 1 kg masy 1 m / s2. Jednostką masy cgs jest dyn. Dyn jest siłą potrzebną do przyspieszenia masy jednego grama z prędkością jednego centymetra na sekundę do kwadratu. Jeden barwnik to dokładnie 10-5 niutony.
Masa a waga
Masę i wagę można łatwo pomylić, szczególnie gdy używa się funtów! Masa jest miarą ilości materii zawartej w obiekcie. Jest własnością materii i się nie zmienia. Ciężar jest miarą wpływu grawitacji (lub innego przyspieszenia) na obiekt. Ta sama masa może mieć różną masę w zależności od przyspieszenia. Na przykład dana osoba ma taką samą masę na Ziemi i na Marsie, a jednak waży tylko około jednej trzeciej tyle na Marsie.
Pomiar masy i masy
Masę mierzy się na wadze, porównując znaną ilość materii (standard) z nieznaną ilością materii.
Do pomiaru masy można zastosować dwie metody. Do pomiaru masy (w jednostkach masy) można użyć wagi, jednak wagi nie będą działać przy braku grawitacji. Nie herbata skalibrowany równowaga na Księżycu dałaby taki sam odczyt jak na Ziemi. Inną metodą pomiaru masy jest skala sprężysta lub skala pneumatyczna. To urządzenie uwzględnia lokalną siłę grawitacji na obiekcie, więc skala sprężynowa może nadać obiektowi w dwóch miejscach nieco inną wagę. Z tego powodu wagi są skalibrowane, aby nadać ciężar, jaki przedmiot miałby przy nominalnej grawitacji standardowej. Komercyjne wagi sprężynowe muszą zostać ponownie skalibrowane, gdy są przenoszone z jednego miejsca do drugiego.
Różnica w wadze na całej ziemi
Dwa czynniki zmieniają wagę w różnych lokalizacjach na Ziemi. Zwiększenie wysokości zmniejsza wagę, ponieważ zwiększa odległość między ciałem a masą Ziemi. Na przykład osoba ważąca 150 funtów na poziomie morza waży około 149,92 funtów na 10 000 stóp nad poziomem morza.
Waga zależy również od szerokości geograficznej. Ciało waży nieco więcej na biegunach niż na równiku. Częściowo jest to spowodowane wybrzuszeniem Ziemi w pobliżu równika, który umieszcza obiekty na powierzchni nieco dalej od środka masy. Różnica w siła odśrodkowa na biegunach w porównaniu do równika również odgrywa rolę, w której siła odśrodkowa działa prostopadle do osi obrotu Ziemi.
Źródła
- Bauer, Wolfgang i Westfall, Gary D. (2011). Fizyka uniwersytecka z nowoczesną fizyką. Nowy Jork: McGraw Hill. p. 103. ISBN978-0-07-336794-1.
- Galili, Igal (2001). „Waga a siła grawitacji: perspektywy historyczne i edukacyjne”. International Journal of Science Education. 23: 1073. doi:10.1080/09500690110038585
- Gat, Uri (1988). „Waga masy i bałagan masy”. W Richard Alan Strehlow (red.). Standaryzacja terminologii technicznej: zasady i praktyka - drugi tom. ASTM International. pp. 45–48. ISBN 978-0-8031-1183-7.
- Knight, Randall D. (2004). Fizyka dla naukowców i inżynierów: podejście strategiczneh. San Francisco, USA: Addison – Wesley. pp. 100–101. ISBN 0-8053-8960-1.
- Morrison, Richard C. (1999). „Waga i grawitacja - potrzeba spójnych definicji”. Nauczyciel fizyki. 37: 51. doi:10.1119/1.880152