Tömeg és a súly
A fizikai tudományokban a tömeg és a súly különböző fogalmak. Egy tárgy tömege a tárgyban lévő anyagmennyiséget méri. A tömeg a gravitációs mező által a tárgyra gyakorolt erő mértéke. Más szóval, a tömeg azt mutatja meg, hogy a gravitáció milyen erővel hat egy tárgyra. Ez azt jelenti, hogy egy tárgy tömege ott marad, ahol a Föld felszínén van, de ha az Egyenlítőtől az Északi-sark felé mozgatjuk, akkor a súlya 0,5%-kal nő a Föld gravitációs terének növekedése miatt.
A tömeget kilogrammban vagy fontban mérik. Egy liter víz tömege egy kilogramm. A tömeget newtonban, az erő szabványos mértékegységében mérik. Egy padra helyezett egykilogrammos tömeg közel tíz newton erővel nyomódik le a padra.
A hintán lévő láncok a gyermek teljes súlyát megtartják. Ha valaki mögötte állna a hinta alján, és megpróbálná megállítani, akkor a tehetetlensége ellen hatna, amely a tömegből, nem pedig a súlyból ered.
Áttekintés
Valaminek a súlya a Föld felszínén mért érték. Sajnos egy tárgy súlyának leírására általánosan használt kifejezések tömegegységek, mint például a kilogramm vagy a font. Az emberiség történelme során szinte végig a súlyt a Föld felszínén mérték. Itt a tömeg arányos a tömeggel. Az azonos tömegű tárgyaknak azonos a súlyuk. Egy olyan tárgynak, amelynek kétszer akkora a tömege, mint egy másiknak, kétszer akkora a súlya is. Ennek következtében a két szót, a tömeget és a súlyt úgy használják, mintha ugyanazt jelentenék, és a kilogrammot vagy a fontot használják a tömeg és a súly egységeként. Az azonos kifejezések használata a két különböző tulajdonság leírására és mérésére a két tulajdonság, a tömeg és a tömeg közötti zavarhoz vezetett. A tömeg és a súly nem ugyanaz a dolog.
Általában a tömeg arra utal, hogy valami mennyire "nehéz". A tömeg azonban valójában egy inerciális tulajdonság, vagyis egy tárgy azon hajlama, hogy állandó sebességgel maradjon, hacsak nem hat rá külső erő. Newton második mozgástörvénye szerint, amelyet a képletben fejezünk ki, egy egy kilogramm m tömegű tárgy másodpercenként egy méter/másodperces sebességgel gyorsul fel (ez körülbelül a földi gravitáció okozta gyorsulás tizede), ha egy newton F erő hat rá.
Érezni a különbséget
A súly és a tömeg közötti különbséget úgy lehet megérezni, hogy egy több mint tíz kilogramm tömegű tárgyat két vagy több méter hosszú kötélre függesztünk. Ha egy személy az egyik ujjával felfelé nyomja a tárgy alját, érezni fogja a tárgy súlyát. Ha egy ujjal egy pillanatra a felfüggesztett tárgy oldalának nyomja, akkor a tárgy tömegét fogja érezni. (Fontos, hogy ne nyomják a tárgyat oldalirányban olyan messzire, hogy az elkezdjen felemelkedni).
Kérdések és válaszok
K: Mi a különbség a tömeg és a súly között?
V: A tömeg egy tárgyban lévő anyag mennyiségének a mérőszáma, míg a tömeg a gravitáció által egy tárgyra gyakorolt erő mérőszáma.
K: Mi a tömeg?
V: A súly az, hogy a gravitáció milyen erővel hat egy tárgyra.
K: Változik-e egy tárgy tömege, ha az Egyenlítőtől az Északi-sark felé mozgatjuk?
V: Nem, a tárgy tömege nem változik.
K: Változik-e egy tárgy súlya, ha az Egyenlítőtől az Északi-sark felé mozgatjuk?
V: Igen, egy tárgy tömege 0,5%-kal nőni fog a Föld gravitációs terének növekedése miatt.
K: Milyen mértékegységeket használnak a tömeg mérésére?
V: A tömeget kilogrammban vagy fontban mérik.
K: Mekkora egy egyliteres térfogatú víz tömege?
V: Egy liter víz tömege egy kilogramm.
K: Milyen mértékegységeket használunk a tömeg mérésére?
V: A súlyt newtonban mérik, ami az erő szabványos mértékegysége.
