massa vs vikt-skillnaden mellan massa och vikt

skillnaden mellan massa och vikt är massan är ett mått på mängden materia i ett objekt, medan vikt är ett mått på gravitationens effekt på den massan. Med andra ord orsakar tyngdkraften en massa att ha vikt. Förhållandet mellan massa och vikt är en enkel ekvation:
W = m * g
här är W vikt, massa är massa och g är gravitation
människor använder ofta orden ”massa” och ”vikt” omväxlande eftersom tyngdkraften är ganska konstant på jorden, så det finns ingen skillnad mellan deras värden. Men om du jämför vikt på jorden till en annan plats, som månen, kan du få olika värden. Din massa på månen skulle förbli densamma, men din vikt skulle vara annorlunda eftersom accelerationen på grund av tyngdkraften är annorlunda där.

skillnaden mellan massa och vikt

det finns flera skillnader mellan massa och vikt.

massa är en inneboende egenskap hos materia. Det ändras inte beroende på var du mäter det. Det är ett skalärt värde, vilket betyder att det har storlek, men ingen riktning associerad med den. Ett objekts massa är aldrig noll. Du mäter massa med en vanlig balans på jorden eller en tröghetsbalans i rymden.

vikt beror på gravitationens effekt, så den kan ändras beroende på var den mäts. I frånvaro av gravitation kan vikten vara noll. Eftersom vikt är en kraft är det en vektor. Den har både storlek och riktning. Du mäter vikt med en fjäderbalans.

enheter av massa och vikt

vi tenderar att mäta vikt i gram, kilo, uns och Pund. Tekniskt sett är gram (g) och kilogram (kg) massenheter. Si-kraftenheten är Newton (N), med en massa på 1 kg med en kraft på 9,8 N på jorden. Den amerikanska kraftenheten är pundet (lb), medan massenheten är något som kallas en slug. Ett pund är den kraft som krävs för att flytta en 1 slugmassa vid 1 ft/s2. En slug har en vikt på 32,2 Pund.

även om det är bra att använda pund och kilogram omväxlande för de flesta praktiska ändamål, är det i vetenskapen bäst att använda kilogram för massa och Newton för kraft.

massa vs vikt aktiviteter

vikt i en hiss

en enkel aktivitet för att se skillnaden mellan massa och vikt är att väga dig själv i en hiss. En digital skala fungerar bäst eftersom det är lättare att se viktförändringen när hissen stiger (ökande acceleration, vilket ökar tyngdkraften) och sjunker (negativ acceleration, vilket minskar effekten av tyngdkraften). För en klassrumsaktivitet, låt först eleverna väga sig (eller ett objekt) på en skala och diskutera om värdet de får är massa, vikt eller om det är viktigt. Låt dem sedan göra förutsägelser om vad som kommer att hända i en hiss och genomföra experimentet för att testa deras hypotes.

det kan vara en utmaning att utforska skillnaden mellan massa och vikt på jorden eftersom tyngdkraften finns runt omkring oss. Lyckligtvis genomförde astronauterna på den internationella rymdstationen (ISS) experiment som kompletterar aktiviteter på jorden. Följ med videon och jämför vad som händer i mikrogravitation jämfört med jorden.

Mätvikt med gummiband

Du kan jämföra objektens vikter genom att hänga dem i gummiband. På jorden påverkar tyngdkraften ett tyngre föremål mer än en lättare och sträcker gummibandet ytterligare. Förutse vad som kommer att hända när tunga och lätta föremål hängs upp från gummiband på ISS. Vilken form kommer gummibandet att ta? Förväntar du dig att det finns en skillnad mellan hur gummibandet svarar på ett tungt föremål jämfört med ett lätt föremål?

Massbilar

det enklaste sättet att utforska massa på jorden är att utföra experiment som rör sig horisontellt snarare än vertikalt. Detta beror på att objekt inte kan ändra sin position från gravitationens effekt. Bygg en” massbil ” och använd en luftpump för att accelerera massan över rullar eller ett lågfriktionsspår. Ändra bilens massa, gör en förutsägelse om hur detta kommer att förändra hur långt bilen rullar och utför ett experiment för att testa hypotesen. Du kan rita avståndet bilen rör sig jämfört med dess massa. Förutse om resultaten kommer att vara annorlunda i rymden och använd ISS-experimentet för att nå en slutsats.

accelererande massa med ett måttband

Om du inte kan bygga en massbil eller få en luftpump kan du använda ett infällbart måttband för att applicera acceleration på ett objekt. Gör detta genom att dra ut måttbandet en meter eller tre fot och fästa änden på ett föremål. Säkra eller håll måttbandet och klicka på knappen för att dra tillbaka bandet. Tar det samma tid att dra tillbaka tejpen med ett tyngre föremål jämfört med en lättare? Vad säger detta om accelerationen som produceras av måttbandet? Be eleverna göra förutsägelser och förklara resultat. Gör en förutsägelse om vad som kommer att hända på ISS och se om du har rätt.

• Galili, Igal (2001). ”Vikt kontra gravitationskraft: historiska och pedagogiska perspektiv.”International Journal of Science Education. 23(1): 1073-1093.
• Gat, Uri. (1988). ”Vikten av massa och röran av vikt.”Standardisering av teknisk terminologi: principer och praxis. ASTM. 2: 45-48.
• Hodgman, Charles D., redaktör. (1961). Handbok för Kemi och fysik (44: e upplagan.). Chemical Rubber Co. 3480-3485.(2004) regissör, Randall Dewey. Fysik för forskare och ingenjörer: ett strategiskt tillvägagångssätt. Pearson.
• Morrison, Richard C. (1999). ”Vikt och tyngdkraft—behovet av konsekventa definitioner.”Fysikläraren. 37(1).