Vægtdefinition i videnskab

Den daglige definition af vægt er et mål på, hvor tung en person eller objekt den har. Dog definition er lidt anderledes inden for videnskab. Vægt er navnet på kraft udøvet på et objekt på grund af acceleration af tyngdekraft. På Jorden er vægten lig med masse gange accelerationen på grund af tyngdekraften (9,8 m / sek2 på jorden).

Key Takeaways: Weight Definition in Science

  • Vægt er produktet af masse ganget med acceleration, der virker på denne masse. Normalt er det et objekts masse ganget med accelerationen på grund af tyngdekraften.
  • På Jorden har masse og vægt den samme værdi og enheder. Vægten har imidlertid en størrelse, ligesom masse, plus en retning. Med andre ord er masse en skalær mængde, mens vægt er en vektormængde.
  • I USA er pundet en masse- eller vægtenhed. SI-vægtenheden er Newton. Cgs-vægtenheden er farven.

Enheder af vægt

I De Forenede Stater enheder af masse og vægt er de samme. Den mest almindelige vægtenhed er pundet (lb). Dog bruges undertiden pund og snegle. Pundalen er den krævede kraft for at accelerere en 1 lb masse ved 1 ft / s

instagram viewer
2. Sluggen er den masse, der accelereres med 1 ft / s2 når der udøves 1 pund-styrke. Én snegle svarer til 32,2 pund.

I meter systemet, masseenheder og vægt er separate. SI-vægtenheden er newton (N), der er 1 kg meter i sekundet i kvadratet. Det er den krævede kraft for at accelerere en 1 kg masse 1 m / s2. Cgs-vægtenheden er farven. Farvestoffet er den krævede kraft for at accelerere en masse på et gram med en hastighed på en centimeter per sekund i kvadratet. En dyne svarer til nøjagtigt 10-5 newton.

Masse vs vægt

Masse og vægt forveksles let, især når der bruges pund! Masse er et mål på den mængde stof, der er indeholdt i et objekt. Det er sagens egenskab og ændres ikke. Vægt er et mål for effekten af ​​tyngdekraften (eller anden acceleration) på et objekt. Den samme masse kan have en anden vægt afhængigt af accelerationen. For eksempel har en person den samme masse på Jorden og på Mars, men vejer alligevel kun ca. en tredjedel så meget på Mars.

Måling af masse og vægt

Masse måles på en balance ved at sammenligne en kendt mængde stof (en standard) med en ukendt mængde stof.

To metoder kan anvendes til at måle vægt. En balance kan bruges til at måle vægt (i masseenheder), men vægte fungerer imidlertid ikke i fravær af tyngdekraft. Bemærk a Calibrated balance på Månen ville give den samme læsning som en på Jorden. Den anden metode til måling af vægt er fjederskalaen eller pneumatisk skala. Denne enhed tegner sig for den lokale tyngdekraft på et objekt, så en fjederskala kan give en lidt anden vægt for et objekt to steder. Af denne grund kalibreres skalaer for at give den vægt, et objekt vil have ved den nominelle standardtyngdekraft. Kommercielle fjeder skalaer skal kalibreres igen, når de flyttes fra et sted til et andet.

Vægtvariation over jorden

To faktorer ændrer vægt på forskellige steder på Jorden. Stigende højde reducerer vægten, fordi det øger afstanden mellem et legeme og jordens masse. For eksempel ville en person, der vejer 150 pund ved havoverfladen veje ca. 149,92 pund ved 10.000 fod over havets overflade.

Vægten varierer også med breddegrad. Et legeme vejer lidt mere ved polerne end ved ækvator. Til dels skyldes dette jordens udbuktning i nærheden af ​​ækvator, som placerer genstande på overfladen lidt længere væk fra massens centrum. Forskellen i centrifugal kraft ved polerne sammenlignet med ækvator spiller også en rolle, hvor centrifugalkraft virker vinkelret på jordens rotationsakse.

Kilder

  • Bauer, Wolfgang og Westfall, Gary D. (2011). Universitetsfysik med moderne fysik. New York: McGraw Hill. s. 103. ISBN978-0-07-336794-1.
  • Galili, Igal (2001). "Vægt kontra gravitationskraft: historiske og uddannelsesmæssige perspektiver". International Journal of Science Education. 23: 1073. doi:10.1080/09500690110038585
  • Gat, Uri (1988). "Vægt af masse og rod i vægt". I Richard Alan Strehlow (red.). Standardisering af teknisk terminologi: principper og praksis - andet bind. ASTM International. pp. 45–48. ISBN 978-0-8031-1183-7.
  • Knight, Randall D. (2004). Fysik for forskere og ingeniører: en strategisk tilgangh. San Francisco, USA: Addison – Wesley. pp. 100–101. ISBN 0-8053-8960-1.
  • Morrison, Richard C. (1999). "Vægt og tyngdekraft - behovet for konsistente definitioner". Fysiklæreren. 37: 51. doi:10.1119/1.880152