Каква е разликата между маса и тегло
В ежедневните си диалози и даже на нашия (ужким) научнопопулярен уебсайт, ние третираме термините маса и тегло като синоними. Научно видяно обаче, двете са свързани, да, само че и доста разнообразни. Масата на обект е присъщо свойство на въпросния обект – това е количеството материя в него. Вашата маса не се трансформира, в случай че стоите на Земята или на Луната, или по средата на пътя до галактиката Андромеда.
Но тежестта ви се трансформира.
То в действителност е мощ, по-специално силата, упражнявана върху материята на обект от гравитационно поле. Така че остарелият закачлив въпрос, задаван постоянно на децата „ кое тежи повече: 1 кг пера или 1 кг желязо? “ изисква значимо допълнение – тези две проби в едно и също гравитационно поле ли са? Те имат еднообразно количество материя. Но кг пера на Юпитер ще тежи повече от кг желязо на Земята.
Ябълка в свободно рухване
Масата сама по себе си е доста комплициран въпрос, когато в действителност се опитаме да я разберем както би трябвало и изоснови. Тя произлиза от взаимоотношението на фундаменталните частици с полето на Хигс като по-тежките частици имат по-силни взаимоотношения. Но това е по-разбираемата част; има други особености, които не се изясняват толкоз елементарно.
На първо място измежду тях е правилото на еквивалентността. Без присъединяване на частици е допустимо да се мери масата по два метода: гравитационна маса от тежестта, само че също и инерционна маса заради свойствата на тялото да се съпротивлява на придвижване. В нашата Вселена тези две тежести са еквивалентни. Легендата гласи, че Галилей демонстрира, че това е по този начин, като пуска две гюлета с друга маса от Наклонената кула в Пиза. Има и фрагменти на командира на Аполо 15 Дейвид Скот, който прави опит с перо и чук на Луната (видеото по-долу).
Така че до момента в който нормално приказваме за масата като нещо, за което имаме супер ясно схващане от първа ръка, когато става въпрос за науката, има доста повече положения за осмисляне.
И наподобява, че по отношение на концепцията за тегло противоположното е правилно – има неща, които може да ни объркат, само че в действителност са добре разбрани. Основното измежду тях е концепцията за тежестта на плаващ обект. Не можете да го измерите обаче.
Представете си, да вземем за пример, един балон, цялостен с хелий. Везна не би го записала. Но балонът, газът в него и връвта имат маса. И както знаем, тук, на Земята, това значи, че е налична тежест. Но поради ниската си компактност, балонът се носи. И по този начин, къде отива тежестта му тогава? Отговорът е на всички места.
Ако този факт ви озадачава, не се тормозете, не сте сами.
Това, което изследваме, е правилото на Архимед: тяло в течност изпитва подтик, еднакъв на тежестта на изместената течност. Това е концепцията за плаваемост. Тласъкът от изместването на течността балансира или свръхкомпенсира тежестта, тъй че балонът да плува или корабът да не потъва.
Примерът с балона въпреки всичко може да остава малко неразбираем. Но в случай че си представим един аероплан, може да го разберем по-добре. Умът ни може да не желае да одобри, че балонът с хелий има тежест, тъй като по какъв начин по този начин се издига в небето. Самолетът обаче е гигантска железна машина, която явно има тежест, когато е на пистата, и съотвертно има тежест, докат е във въздуха. Но него също не можем да го претеглим. И това е по този начин, тъй като тежестта на самолета пада върху атмосферата, тъй че е разпръснато по цялата планета.
Така че атмосферата е малко по-тежка, откогато изобретихме летенето. Колко тъкмо по-тежка? Въз основа на междинната маса на един аероплан (включително боята) и междинния брой летящи самолети всяка секунда, това е почти тежестта на две плодови мушици на квадратен метър. Но, както към този момент разбрахме, това не е нейната маса.
