Masse vs Gewicht – Der Unterschied zwischen Masse und Gewicht

Der Unterschied zwischen Masse und Gewicht besteht darin, dass die Masse ein Maß für die Menge an Materie in einem Objekt ist, während das Gewicht ein Maß für die Wirkung der Schwerkraft auf diese Masse ist. Mit anderen Worten, die Schwerkraft bewirkt, dass eine Masse Gewicht hat. Die Beziehung zwischen Masse und Gewicht ist eine einfache Gleichung:
W = m * g
Hier ist W Gewicht, Masse ist Masse und g ist Schwerkraft
Die Leute benutzen oft die Wörter „Masse“ und „Gewicht“ austauschbar, weil die Schwerkraft auf der Erde ziemlich konstant ist, also gibt es keinen Unterschied zwischen ihren Werten. Wenn Sie jedoch das Gewicht auf der Erde mit einem anderen Ort wie dem Mond vergleichen, können Sie unterschiedliche Werte erhalten. Ihre Masse auf dem Mond würde gleich bleiben, aber Ihr Gewicht wäre anders, weil die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft dort anders ist.

Der Unterschied zwischen Masse und Gewicht

Es gibt mehrere Unterschiede zwischen Masse und Gewicht.

Masse ist eine intrinsische Eigenschaft der Materie. Es ändert sich nicht, je nachdem, wo Sie es messen. Es ist ein skalarer Wert, was bedeutet, dass er eine Größe hat, aber keine damit verbundene Richtung. Die Masse eines Objekts ist niemals Null. Sie messen Masse mit einem gewöhnlichen Gleichgewicht auf der Erde oder einem Trägheitsgleichgewicht im Weltraum.

Das Gewicht hängt von der Wirkung der Schwerkraft ab und kann sich daher je nach Messort ändern. In Abwesenheit der Schwerkraft kann das Gewicht Null sein. Weil Gewicht eine Kraft ist, ist es ein Vektor. Es hat sowohl Größe als auch Richtung. Sie messen das Gewicht mit einer Federwaage.

Einheiten von Masse und Gewicht

Wir neigen dazu, Gewicht in Gramm, Kilogramm, Unzen und Pfund zu messen. Technisch gesehen sind Gramm (g) und Kilogramm (kg) Masseneinheiten. Die SI-Einheit der Kraft ist das Newton (N), mit einer 1 kg Masse mit einer Kraft von 9,8 N auf der Erde. Die US-Einheit der Kraft ist das Pfund (lb), während die Einheit der Masse etwas ist, das eine Schnecke genannt wird. Ein Pfund ist die Kraft, die erforderlich ist, um eine 1-Slug-Masse bei 1 ft / s2 zu bewegen. Eine Schnecke hat ein Gewicht von 32,2 Pfund.Während es in Ordnung ist, Pfund und Kilogramm für die meisten praktischen Zwecke austauschbar zu verwenden, ist es in der Wissenschaft am besten, Kilogramm für Masse und Newton für Kraft zu verwenden.

Masse vs Gewicht Aktivitäten

Gewicht in einem Aufzug

Eine einfache Aktivität, um den Unterschied zwischen Masse und Gewicht zu sehen, besteht darin, sich in einem Aufzug zu wiegen. Eine digitale Waage funktioniert am besten, weil es einfacher ist, die Gewichtsänderung zu sehen, wenn der Aufzug aufsteigt (zunehmende Beschleunigung, die zur Schwerkraft beiträgt) und absteigt (negative Beschleunigung, die die Wirkung der Schwerkraft verringert). Lassen Sie die Schüler bei einer Unterrichtsaktivität zunächst sich selbst (oder ein Objekt) auf einer Waage wiegen und besprechen, ob der Wert, den sie erhalten, Masse, Gewicht oder Bedeutung ist. Lassen Sie sie als nächstes Vorhersagen darüber treffen, was in einem Aufzug passieren wird, und führen Sie das Experiment durch, um ihre Hypothese zu testen.

Es kann eine Herausforderung sein, den Unterschied zwischen Masse und Gewicht auf der Erde zu erforschen, da die Schwerkraft überall um uns herum ist. Glücklicherweise führten die Astronauten der Internationalen Raumstation (ISS) Experimente durch, die die Aktivitäten auf der Erde ergänzen. Folgen Sie dem Video und vergleichen Sie, was in der Schwerelosigkeit im Vergleich zur Erde passiert.

Gewichtsmessung mit Gummibändern

Sie können die Gewichte von Objekten vergleichen, indem Sie sie an Gummibändern aufhängen. Auf der Erde beeinflusst die Schwerkraft ein schwereres Objekt stärker als ein leichteres und dehnt das Gummiband weiter aus. Sagen Sie voraus, was passieren wird, wenn schwere und leichte Objekte an Gummibändern auf der ISS aufgehängt werden. Welche Form nimmt das Gummiband an? Erwarten Sie, dass es einen Unterschied zwischen der Art und Weise gibt, wie das Gummiband auf ein schweres Objekt reagiert, im Vergleich zu einem leichten Objekt?

Massenautos

Der einfachste Weg, die Masse auf der Erde zu erforschen, besteht darin, Experimente durchzuführen, die sich eher horizontal als vertikal bewegen. Dies liegt daran, dass Objekte ihre Position nicht durch die Wirkung der Schwerkraft ändern können. Bauen Sie ein „Massenauto“ und beschleunigen Sie die Masse mit einer Luftpumpe über Rollen oder eine reibungsarme Spur. Ändern Sie die Masse des Autos, machen Sie eine Vorhersage darüber, wie sich dies ändert, wie weit das Auto rollt, und führen Sie ein Experiment durch, um die Hypothese zu testen. Sie können die Entfernung, die das Auto bewegt, im Vergleich zu seiner Masse grafisch darstellen. Sagen Sie voraus, ob die Ergebnisse im Weltraum unterschiedlich sein werden, und verwenden Sie das ISS-Experiment, um zu einer Schlussfolgerung zu gelangen.

Masse mit einem Maßband beschleunigen

Wenn Sie kein Massenauto bauen oder eine Luftpumpe bekommen können, können Sie ein einziehbares Maßband verwenden, um ein Objekt zu beschleunigen. Ziehen Sie dazu das Maßband einen Meter oder drei Fuß heraus und befestigen Sie das Ende an einem Objekt. Sichern oder halten Sie das Maßband und klicken Sie auf die Schaltfläche, um das Band zurückzuziehen. Dauert das Zurückziehen des Bandes mit einem schwereren Objekt im Vergleich zu einem leichteren Objekt genauso lange? Was sagt das über die Beschleunigung aus, die das Maßband erzeugt? Bitten Sie die Schüler, Vorhersagen zu treffen und Ergebnisse zu erklären. Machen Sie eine Vorhersage darüber, was auf der ISS passieren wird, und sehen Sie, ob Sie richtig liegen.Galili, Igal (2001). „Gewicht versus Schwerkraft: Historische und pädagogische Perspektiven.“ Internationale Zeitschrift für naturwissenschaftliche Bildung. 23(1): 1073-1093.