V každodenní řeči jsou slova hmotnost a váha zaměnitelná, ale ve fyzice se liší. Specifické definice hmotnosti a hmotnosti ukazují, proč je hmotnost užitečnější veličinou, když měříte množství přítomné hmoty. Váha je spíše síla než měřítko množství hmoty a vaše váha závisí na nebeském těle, na kterém ji měříte. Na druhou stranu je mše stejná bez ohledu na to, kde jste.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Váha je spíše síla než měřítko množství hmoty, kterou něco obsahuje. Stejné množství hmoty může mít různé váhy v závislosti na tom, kde se nachází. Hmotnost přímo měří množství přítomné hmoty a zůstává stejná bez ohledu na to, kde se měří.
Hmotnost vs. Mass: Jaký je rozdíl?
Hmotnost a hmotnost popisují různé věci. Hmotnost je míra množství hmoty v konkrétní věci, zatímco hmotnost je míra gravitační síly působící na tuto hmotu. Definice hmotnosti uvádí, že:
Ž = mg
Tady, Ž představuje váhu, m je hmota a G je gravitační zrychlení. Hmotnost se měří v Newtonech, protože jde o sílu. Všimněte si, že výše uvedený výraz je skutečně stejný jako druhý Newtonův zákon: F = ma.
Hmotnost se měří v kilogramech, a ačkoli je obtížné ji definovat, setrvačná hmotnost objektu je dána vztahem:
m= F/A
Kde F je síla a A je zrychlení. To ukazuje, že hmota je odpor objektu vůči pohybu, když je aplikována síla. Hmotnost je základní vlastnost držená hmotou, která se používá ve fyzikálních rovnicích, jako jsou Newtonovy zákony pohybu a univerzální gravitace.
Váha různých nebeských těles
Definice hmotnosti zahrnuje G, což je konstanta specifická pro Zemi. To naznačuje klíčový problém při používání hmotnosti jako měřítka množství hmoty. Kus hmoty o hmotnosti 6 kg na Zemi váží přibližně 60 N, ale pokud přesunete stejné množství hmoty na Měsíc, vážil by asi 10 N. I když se jedná o stejné množství hmoty, váha se u různých nebeských těles liší - více na povrchu větších těles a méně na menších. Hmotnost zůstává stejná, ale hmotnost se mění.
Proč je hmotnost užitečnější pro měření hmoty než hmotnosti
Používáte-li k měření hmoty místo hmotnosti, vaše odpověď se mění podle toho, kde jste. Technicky vzato, protože gravitace je slabší, čím dál se nacházíte od gravitačního zdroje, vaše váha se mírně změní, když letíte v letadle. Změnilo by se to ještě víc, pokud jste ve vesmíru nebo na planetě s jinou hmotou než Země. Hmotnost je konzistentní míra množství hmoty, ale váha není.
Hmotnost také vytváří gravitační sílu, která definuje váhu, a proto se objevuje v rovnici hmotnosti. To je jisté znamení, že hmotnost je základní vlastností hmoty a váha je důsledkem této vlastnosti.