Igapäevases kõnes on sõnad mass ja kaal omavahel asendatavad, füüsikas aga erinevad. Spetsiifilised massi ja kaalu definitsioonid näitavad, miks mass on kasulikum kogus, kui mõõdate esineva aine kogust. Kaal on pigem jõud kui aine hulga mõõt ja teie kaal sõltub taevakehast, millel te seda mõõdate. Mass on seevastu sama, ükskõik kus sa ka ei viibiks.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Kaal on pigem jõud, mitte mõõt millegi aine sisalduse kohta. Sama aine kogus võib olla erineva kaaluga, olenevalt selle asukohast. Mass mõõdab otseselt esineva aine hulka ja jääb samaks olenemata sellest, kus seda mõõdetakse.
Kaal vs. Mass: mis vahe on?
Mass ja kaal kirjeldavad erinevaid asju. Mass on konkreetse asja aine koguse mõõt, kaal aga sellele massile mõjuva raskusjõu mõõt. Kaalu määratlus ütleb, et:
W = mg
Siin, W tähistab kaalu, m on mass ja g on gravitatsioonist tingitud kiirendus. Kaalu mõõdetakse Newtonites, kuna see on jõud. Pange tähele, et ülaltoodud väljend on tegelikult sama mis Newtoni teine seadus: F = ma.
Mass mõõdetakse kilogrammides ja kuigi seda on raske määratleda, annab objekti inertsmass järgmise valemi:
m= F/a
Kus F on jõud ja a on kiirendus. See näitab, et mass on objekti vastupanuvõime liikumisele jõu rakendamisel. Mass on mateeria valduses olev põhivara, mida kasutatakse füüsika võrrandites, näiteks Newtoni liikumisseadustes ja universaalses gravitatsioonis.
Kaal erinevatel taevakehadel
Kaalu määratlus sisaldab g, mis on Maale omane konstant. See vihjab põhiprobleemile kaalu kasutamisel mõõtes aine olemasolu. 6 kg ainetükk Maal kaalub umbes 60 N, kuid kui viia sama kogus ainet Kuule, kaaluks see umbes 10 N. Ehkki tegemist on sama koguse ainega, on kaal erinevatel taevakehadel erinev - suuremate kehade pinnal rohkem ja väiksematel vähem. Mass jääb samaks, kuid kaal muutub.
Miks on mass kasulikum kaalu mõõtmiseks
Kui kasutate aine mõõtmiseks massi asemel kaalu, muutub teie vastus teie asukoha järgi. Tehniliselt, kuna gravitatsioon on nõrgem, mida kaugemal te gravitatsiooniallikast olete, muutub teie kaal lennukiga lennates veidi. See muutuks veelgi, kui asute kosmoses või planeedil, mille mass on erinev kui Maa. Mass on aine koguse järjekindel mõõt, kuid kaal mitte.
Mass loob ka raskust määrava gravitatsioonijõu, mistõttu see ilmub kaalu võrrandis. See on kindel märk sellest, et mass on aine põhiomadus ja kaal on selle omaduse tagajärg.
