masse vs vægt-forskellen mellem masse og vægt
forskellen mellem masse og vægt er massen er et mål for mængden af stof i et objekt, mens vægt er et mål for tyngdekraftens virkning på den masse. Med andre ord får tyngdekraften en masse til at have vægt. Forholdet mellem masse og vægt er en simpel ligning: her er Vægt, masse er masse, og G er tyngdekraft folk bruger ofte ordene “masse” og “vægt” ombytteligt, fordi tyngdekraften er stort set konstant på jorden, så der er ikke forskel på deres værdier. Men hvis du sammenligner vægt på jorden med et andet sted, som månen, kan du få forskellige værdier. Din masse på Månen ville forblive den samme, men din vægt ville være anderledes, fordi accelerationen på grund af tyngdekraften er anderledes der.
forskellen mellem masse og vægt
der er flere forskelle mellem masse og vægt.
masse er en iboende egenskab af materie. Det ændrer sig ikke, afhængigt af hvor du måler det. Det er en skalær værdi, hvilket betyder, at den har størrelse, men ingen retning forbundet med den. Massen af et objekt er aldrig nul. Du måler masse med en almindelig balance på jorden eller en inertial balance i rummet.
vægt afhænger af tyngdekraften, så den kan ændre sig afhængigt af hvor den måles. I mangel af tyngdekraften kan vægten være nul. Fordi vægt er en kraft, er det en vektor. Det har både størrelse og retning. Du måler vægt ved hjælp af en fjederbalance.
| masse er en egenskab af materie. Massen af et objekt er den samme overalt. | vægt afhænger af tyngdekraften. Vægten stiger eller falder med højere eller lavere tyngdekraft. |
| massen af et objekt kan aldrig være nul. | vægt kan være nul, hvis ingen tyngdekraft virker på et objekt, som i rummet. |
| masse ændres ikke efter placering. | vægt varierer alt efter placering. |
| masse er en skalær mængde. Det har Størrelse. | vægt er en vektormængde. Den har størrelse og retning. Retningen er mod midten af jorden eller anden tyngdekraft godt. |
| masse kan måles ved hjælp af en almindelig balance. | vægt måles ved hjælp af en fjederbalance. |
| massen måles i gram (g) og kg (kg). | vægt måles i Nytoner (N). |
enheder af masse og vægt
Vi har tendens til at måle vægt i gram, kg, ounces og pund. Teknisk set er Gram (g) og kg (kg) enheder af masse. Si-kraftenheden er Nyton (N) med en 1 kg masse med en kraft på 9,8 N på jorden. Den amerikanske kraftenhed er pundet (lb), mens masseenheden er noget, der kaldes en slug. Et pund er den kraft, der kræves for at flytte en 1 sneglemasse ved 1 ft/s2. En slug har en vægt på 32,2 Pund.
selvom det er fint at bruge pund og kilo ombytteligt til de fleste praktiske formål, er det i videnskaben bedst at bruge kilogram til masse og nyheder til kraft.
masse vs Vægtaktiviteter
vægt i en Elevator
en simpel aktivitet for at se forskellen mellem masse og vægt er at veje dig selv i en elevator. En digital skala fungerer bedst, fordi det er lettere at se vægtændringen, når elevatoren stiger op (Stigende acceleration, hvilket øger tyngdekraften) og falder ned (negativ acceleration, hvilket mindsker tyngdekraften). For en klasseaktivitet skal eleverne først veje sig selv (eller et objekt) på en skala og diskutere, om den værdi, de opnår, er masse, vægt, eller om det betyder noget. Lad dem derefter forudsige, hvad der vil ske i en elevator, og gennemføre eksperimentet for at teste deres hypotese.
det kan være en udfordring at udforske forskellen mellem masse og vægt på jorden, fordi tyngdekraften er overalt omkring os. Heldigvis gennemførte astronauterne på Den Internationale Rumstation (ISS) eksperimenter, der supplerer aktiviteter på jorden. Følg med i videoen og sammenlign hvad der sker i mikrogravity sammenlignet med jorden.
måling af vægt med gummibånd
Du kan sammenligne vægten af genstande ved at hænge dem fra gummibånd. På jorden påvirker tyngdekraften en tungere genstand mere end en lettere og strækker gummibåndet yderligere. Forudsig, hvad der vil ske, når tunge og lette genstande suspenderes fra gummibånd på ISS. Hvilken form vil gummibåndet tage? Forventer du, at der er forskel på, hvordan gummibåndet reagerer på en tung genstand sammenlignet med en lys genstand?
massebiler
den nemmeste måde at udforske masse på jorden er at udføre eksperimenter, der bevæger sig vandret snarere end lodret. Dette skyldes, at objekter ikke kan ændre deres position fra tyngdekraften. Byg en” massebil ” og brug en luftpumpe til at accelerere massen på tværs af ruller eller et spor med lav friktion. Skift bilens masse, lav en forudsigelse om, hvordan dette vil ændre, hvor langt bilen ruller, og udfør et eksperiment for at teste hypotesen. Du kan tegne den afstand, bilen bevæger sig i forhold til dens masse. Forudsig, om resultaterne vil være forskellige i rummet, og brug ISS-eksperimentet til at nå en konklusion.
accelererende masse med et målebånd
Hvis du ikke kan bygge en massebil eller få en luftpumpe, kan du bruge et udtrækkeligt målebånd til at anvende acceleration på et objekt. Gør dette ved at trække målebåndet ud en meter eller tre meter og fastgøre enden på en genstand. Fastgør eller hold målebåndet, og klik på knappen for at trække båndet tilbage. Tager det samme tid at trække båndet tilbage med en tungere genstand sammenlignet med en lettere? Hvad siger dette om accelerationen produceret af målebåndet? Bed eleverne om at lave forudsigelser og forklare resultater. Lav en forudsigelse om, hvad der vil ske på ISS, og se om du har ret.
- Galilei, Igal (2001). “Vægt versus tyngdekraft: historiske og uddannelsesmæssige perspektiver.”International Journal of Science Education. 23(1): 1073-1093.
- Gat, Uri. (1988). “Vægten af masse og rodet af vægt.”Standardisering af teknisk terminologi: principper og praksis. ASTM. 2: 45-48.Hodgman, Charles D., redaktør. (1961). Håndbog for Kemi og fysik (44. udgave.). Chemical Rubber Co. 3480-3485.
- ridder, Randall Duey (2004). Fysik for forskere og ingeniører: en strategisk tilgang. Pearson.
- Morrison, Richard C. (1999). “Vægt og tyngdekraft-behovet for ensartede definitioner.”Fysiklæreren. 37(1).