Masa vs Masa-różnica między masą a masą
różnica między masą a masą polega na tym, że masa jest miarą ilości materii w obiekcie, podczas gdy waga jest miarą wpływu grawitacji na tę masę. Innymi słowy, grawitacja powoduje, że masa ma wagę. Związek między masą a masą jest prostym równaniem:
W = m * G
tutaj W to masa, masa to masa, A G to grawitacja
ludzie często używają słów „masa” i „waga” zamiennie, ponieważ grawitacja jest prawie stała na Ziemi, więc nie ma różnicy między ich wartościami. Ale jeśli porównamy wagę Ziemi z innym miejscem, jak księżyc, można uzyskać różne wartości. Twoja masa na Księżycu pozostanie taka sama, ale twoja waga będzie inna, ponieważ przyspieszenie grawitacyjne jest tam inne.
różnica między masą a masą
istnieje kilka różnic między masą a masą.
masa jest nieodłączną własnością materii. Nie zmienia się w zależności od tego, gdzie go zmierzysz. Jest to wartość skalarna, co oznacza, że ma wielkość, ale nie ma z nią powiązanego kierunku. Masa obiektu nigdy nie jest równa zeru. Mierzysz masę za pomocą zwykłej równowagi na ziemi lub równowagi inercyjnej w przestrzeni.
waga zależy od wpływu grawitacji, więc może się zmieniać w zależności od tego, gdzie jest mierzona. W przypadku braku grawitacji waga może wynosić zero. Ponieważ waga jest siłą, jest wektorem. Ma zarówno wielkość, jak i kierunek. Mierzysz wagę za pomocą balansu sprężynowego.
| masa jest własnością materii. Masa obiektu jest wszędzie taka sama. | waga zależy od wpływu grawitacji. Masa ciała zwiększa się lub zmniejsza z większą lub niższą grawitacją. |
| Masa obiektu nigdy nie może być zerowa. | waga może być zerowa, jeśli żadna grawitacja nie działa na obiekt, jak w przestrzeni. |
| masa nie zmienia się w zależności od lokalizacji. | waga zmienia się w zależności od lokalizacji. |
| masa jest wielkością skalarną. Ma wielkość. | waga jest wielkością wektorową. Ma wielkość i kierunek. Kierunek jest w kierunku środka Ziemi lub innej studni grawitacyjnej. |
| masa może być mierzona za pomocą zwykłej wagi. | masę mierzy się za pomocą wyważarki sprężynowej. |
| Masa mierzona jest w gramach (g) i kilogramach (kg). | Masa mierzona jest w niutonach (N). |
jednostki masy i masy
mamy tendencję do pomiaru masy w gramach, kilogramach, uncjach i funtach. Technicznie rzecz biorąc, gramy (g) i kilogramy (kg) są jednostkami masy. Jednostką siły SI jest Newton (N), o masie 1 kg o sile 9,8 N na Ziemi. Amerykańską jednostką siły jest Funt (lb), podczas gdy jednostką masy jest coś, co nazywa się ślimakiem. Funt jest siłą potrzebną do poruszania 1 masy ślimaka przy 1 ft / s2. Jeden ślimak ma masę 32,2 funta.
podczas gdy w większości praktycznych celów można używać funtów i kilogramów zamiennie, w nauce najlepiej używać kilogramów na masę, a niutonów na siłę.
Masa a masa
Waga w windzie
jedną z prostych czynności, aby zobaczyć różnicę między masą a masą, jest ważenie się w windzie. Skala cyfrowa działa najlepiej, ponieważ łatwiej jest zobaczyć zmianę wagi w miarę wznoszenia się windy (zwiększenie przyspieszenia, co zwiększa grawitację) i opadania (ujemne przyspieszenie, które zmniejsza efekt grawitacji). W przypadku zajęć w klasie najpierw niech uczniowie zważą siebie (lub przedmiot) na skali i przedyskutują, czy wartość, którą uzyskują, to masa, waga, czy też ma znaczenie. Następnie niech przepowiedzą, co się stanie w windzie i przeprowadzą eksperyment, aby przetestować swoją hipotezę.
zbadanie różnicy między masą a masą na Ziemi może być wyzwaniem, ponieważ grawitacja jest wokół nas. Na szczęście astronauci na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) przeprowadzili eksperymenty, które uzupełniają działania na Ziemi. Śledź wraz z filmem i porównaj, co dzieje się w mikrograwitacji w porównaniu do ziemi.
pomiar wagi za pomocą gumek
Możesz porównać wagi przedmiotów, zawieszając je na gumkach. Na Ziemi grawitacja wpływa na cięższy obiekt bardziej niż lżejszy i rozciąga gumkę dalej. Przewiduj, co się stanie, gdy ciężkie i lekkie przedmioty zostaną zawieszone na gumkach na ISS. Jaki kształt przyjmie gumka? Czy spodziewasz się, że istnieje różnica między sposobem, w jaki gumka reaguje na ciężki przedmiot w porównaniu do lekkiego przedmiotu?
Samochody masowe
najprostszym sposobem na zbadanie masy na Ziemi jest przeprowadzanie eksperymentów, które poruszają się poziomo, a nie pionowo. Dzieje się tak dlatego, że obiekty nie mogą zmienić swojej pozycji pod wpływem grawitacji. Zbuduj „masowy samochód” i użyj pompy powietrza, aby przyspieszyć masę na rolkach lub torze o niskim tarciu. Zmień masę samochodu, zrób prognozę o tym, jak to zmieni, jak daleko toczy się samochód, i wykonaj eksperyment, aby przetestować hipotezę. Możesz narysować odległość, jaką porusza się samochód w stosunku do jego masy. Przewiduj, czy wyniki będą różne w przestrzeni i użyj eksperymentu ISS, aby dojść do wniosku.
przyspieszanie masy za pomocą taśmy mierniczej
Jeśli nie możesz zbudować samochodu masowego lub uzyskać Pompy Powietrza, możesz użyć chowanej taśmy mierniczej, aby przyspieszyć obiekt. Zrób to, wyciągając taśmę pomiarową o metr lub trzy stopy i mocując koniec do przedmiotu. Zabezpiecz lub przytrzymaj taśmę mierniczą i kliknij przycisk, aby schować taśmę. Czy cofnięcie taśmy z cięższym przedmiotem zajmuje tyle samo czasu, co lżejszy? Co to mówi o przyspieszeniu wytwarzanym przez taśmę mierniczą? Poproś uczniów o przewidywanie i wyjaśnianie wyników. Przepowiadaj, co się stanie na ISS i sprawdź, czy masz rację.
- Galili, Igal (2001). „Waga a siła grawitacji. perspektywy historyczno-edukacyjne.”International Journal of Science Education. 23(1): 1073-1093.
- Gat, Uri. (1988). „Waga masy i bałagan wagi.”Standaryzacja terminologii technicznej: zasady i praktyka. ASTM. 2: 45-48.
- Hodgman, Charles D., red. (1961). Handbook of Chemistry and Physics (44th ed.). Chemical Rubber Co. 3480-3485.
- Knight, Randall Dewey (2004). Fizyka dla naukowców i inżynierów: podejście strategiczne. Pearson.
- Morrison, Richard C. (1999). „Waga i grawitacja – potrzeba spójnych definicji.”Nauczyciel Fizyki. 37(1).