Jokapäiväisessä puheessa sanat massa ja paino ovat keskenään vaihdettavissa, mutta fysiikassa ne ovat erilaisia. Massa- ja painomääritelmät osoittavat, miksi massa on hyödyllisempi määrä mitattaessa läsnä olevan aineen määrää. Paino on pikemminkin voima kuin aineen määrän mitta, ja painosi riippuu taivaankappaleesta, jolla mitat sen. Massa on toisaalta sama riippumatta siitä, missä olet.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Paino on pikemminkin voima kuin mitan aineen määrä. Samalla ainemäärällä voi olla eri paino riippuen siitä, missä se on. Massa mittaa suoraan läsnä olevan aineen määrää ja pysyy samana riippumatta siitä, missä se mitataan.
Paino vs. Massa: Mikä on ero?
Massa ja paino kuvaavat erilaisia asioita. Massa on aineen määrän mitta tietyssä asiassa, kun taas paino on kyseiseen massaan vaikuttavan painovoiman mitta. Paino määritellään seuraavasti:
W = mg
Tässä, W edustaa painoa, m on massa ja g on painovoimasta johtuva kiihtyvyys. Paino mitataan newtoneina, koska se on voima. Huomaa, että yllä oleva ilmaus on käytännössä sama kuin Newtonin toinen laki: F = ma.
Massa mitataan kilogrammoina, ja vaikka sitä on vaikea määritellä, kohteen inertiamassa saadaan:
m= F/a
Missä F on voima ja a on kiihtyvyys. Tämä osoittaa massan olevan kohteen vastustuskyky liikkeelle, kun voimaa käytetään. Massa on aineen perusominaisuus, jota käytetään fysiikan yhtälöissä, kuten Newtonin liikelakeissa ja universaalissa painovoimassa.
Paino eri taivaankappaleille
Painon määritelmään sisältyy g, joka on vakio maalle. Tämä viittaa tärkeimpään ongelmaan painon käytössä mittana siitä, kuinka paljon ainetta on läsnä. 6 kg: n ainepalikka maapallolla painaa noin 60 N, mutta jos siirrät saman määrän ainetta Kuuhun, se painaa noin 10 N. Vaikka se on sama määrä ainetta, paino on erilainen eri taivaankappaleissa - enemmän isojen kappaleiden pinnalla ja vähemmän pienemmissä. Massa pysyy samana, mutta paino muuttuu.
Miksi massa on hyödyllisempi kuin painon mittaamiseen
Jos aineen mittaamiseen käytetään painoa massan sijasta, vastauksesi muuttuu sijaintisi perusteella. Teknisesti, koska painovoima on heikompaa, mitä kauempana olet painovoiman lähteestä, painosi muuttuu hieman lentäessäsi lentokoneella. Se muuttuisi vieläkin enemmän, jos olet avaruudessa tai planeetalla, jonka massa on erilainen kuin Maan. Massa on johdonmukainen aineen määrän mitta, mutta paino ei ole.
Massa luo myös painon määrittävän painovoiman, minkä vuoksi se esiintyy painoyhtälössä. Tämä on varma merkki siitä, että massa on aineen perusominaisuus, ja paino on seurausta siitä ominaisuudesta.
