De alledaagse definitie van gewicht is een maat voor hoe zwaar een persoon of object is. echter, de definitie is iets anders in de wetenschap. Gewicht is de naam van de dwingen uitgeoefend op een object vanwege de versnelling van zwaartekracht. Op aarde is het gewicht gelijk aan massa maal de versnelling door zwaartekracht (9,8 m / sec2 op aarde).
Belangrijkste punten: gewichtsdefinitie in de wetenschap
- Gewicht is het product van massa vermenigvuldigd met versnelling die op die massa inwerkt. Meestal is het de massa van een object vermenigvuldigd met de versnelling als gevolg van de zwaartekracht.
- Op aarde hebben massa en gewicht dezelfde waarde en eenheden. Gewicht heeft echter een grootte, zoals massa, plus een richting. Met andere woorden, massa is een scalaire grootheid, terwijl gewicht een vectorhoeveelheid is.
- In de Verenigde Staten is het pond een eenheid van massa of gewicht. De SI-gewichtseenheid is de Newton. De cgs-gewichtseenheid is de dyne.
Eenheden van gewicht
In de Verenigde Staten is de
eenheden massa en gewicht zijn hetzelfde. De meest voorkomende gewichtseenheid is het pond (lb). Soms worden echter het pond en de slak gebruikt. De poundal is de kracht die nodig is om een massa van 1 lb te versnellen met 1 ft / s2. De slak is de massa die wordt versneld met 1 ft / s2 wanneer er 1 pondkracht op wordt uitgeoefend. Eén slak komt overeen met 32,2 pond.In de metriek stelselmassa-eenheden en gewicht zijn gescheiden. De SI-eenheid van gewicht is de Newton (N), dat is 1 kilogram meter per seconde in het kwadraat. Het is de kracht die nodig is om een massa van 1 kg 1 m / s te versnellen2. De cgs-gewichtseenheid is de dyne. De dyne is de kracht die nodig is om een massa van één gram te versnellen met een snelheid van één centimeter in het kwadraat. Eén dyne is precies 10-5 Newton.
Massa versus gewicht
Massa en gewicht zijn gemakkelijk te verwarren, vooral als er kilo's worden gebruikt! Massa is een maat voor de hoeveelheid materie in een object. Het is eigendom van materie en verandert niet. Gewicht is een maat voor het effect van zwaartekracht (of andere versnelling) op een object. Dezelfde massa kan afhankelijk van de acceleratie een ander gewicht hebben. Een persoon heeft bijvoorbeeld dezelfde massa op aarde en op Mars, maar weegt slechts ongeveer een derde van het gewicht op Mars.
Massa en gewicht meten
Massa wordt gemeten op een balans door een bekende hoeveelheid materie (een standaard) te vergelijken met een onbekende hoeveelheid materie.
Er kunnen twee methoden worden gebruikt om het gewicht te meten. Een weegschaal kan worden gebruikt om het gewicht te meten (in massa-eenheden), maar weegschalen werken niet zonder zwaartekracht. Opmerking a gekalibreerd balans op de maan zou dezelfde waarde geven als op aarde. De andere methode om het gewicht te meten is de veerweger of pneumatische schaal. Dit apparaat houdt rekening met de lokale zwaartekracht op een object, dus een veerweger kan een object op twee plaatsen een iets ander gewicht geven. Om deze reden worden weegschalen gekalibreerd om het gewicht te geven dat een object zou hebben bij nominale standaardzwaartekracht. Commerciële veerweegschalen moeten opnieuw worden gekalibreerd wanneer ze van de ene locatie naar de andere worden verplaatst.
Gewichtsvariatie over de hele aarde
Twee factoren veranderen het gewicht op verschillende locaties op aarde. Door de hoogte te verhogen, neemt het gewicht af omdat het de afstand tussen een lichaam en de massa van de aarde vergroot. Iemand die bijvoorbeeld 150 pond op zeeniveau weegt, weegt ongeveer 149,92 pond op 10.000 voet boven zeeniveau.
Gewicht varieert ook met de breedtegraad. Een lichaam weegt iets meer aan de polen dan aan de evenaar. Dit komt gedeeltelijk door de uitstulping van de aarde nabij de evenaar, waardoor objecten iets verder van het massamiddelpunt aan de oppervlakte komen. Het verschil in centrifugale kracht aan de polen in vergelijking met de evenaar speelt ook een rol, waarbij de middelpuntvliedende kracht loodrecht op de as van de aardrotatie werkt.
Bronnen
- Bauer, Wolfgang en Westfall, Gary D. (2011). Universitaire fysica met moderne fysica. New York: McGraw Hill. p. 103. ISBN978-0-07-336794-1.
- Galili, Igal (2001). "Gewicht versus zwaartekracht: historische en educatieve perspectieven". International Journal of Science Education. 23: 1073. doi:10.1080/09500690110038585
- Gat, Uri (1988). "Het gewicht van massa en de puinhoop van gewicht". In Richard Alan Strehlow (red.). Standaardisatie van technische terminologie: principes en praktijk - tweede deel. ASTM International. pp. 45–48. ISBN 978-0-8031-1183-7.
- Ridder, Randall D. (2004). Fysica voor wetenschappers en ingenieurs: een strategische benaderingh. San Francisco, VS: Addison – Wesley. pp. 100–101. ISBN 0-8053-8960-1.
- Morrison, Richard C. (1999). "Gewicht en zwaartekracht - de noodzaak van consistente definities". De natuurkundeleraar. 37: 51. doi:10.1119/1.880152