ყოველდღიურ მეტყველებაში სიტყვები მასა და წონა ერთმანეთს ენაცვლება, მაგრამ ფიზიკაში ისინი განსხვავებულია. მასისა და წონის სპეციფიკური განმარტებები აჩვენებს, თუ რატომ არის მასა უფრო სასარგებლო რაოდენობა, როდესაც გაზომავთ არსებული მატერიის რაოდენობას. წონა არის ძალა და არა მატერიის ოდენობის საზომი და თქვენი წონა დამოკიდებულია ციურ სხეულზე, რომელზედაც გაზომავთ მას. პირიქით, მასა იგივეა, სადაც არ უნდა იყოთ.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
წონა არის ძალა, ვიდრე საზომი რაიმეს შემადგენელი რაოდენობისა. ერთი და იგივე რაოდენობის მატერიას შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული წონა იმისდა მიხედვით, თუ სად არის იგი. მასა პირდაპირ ზომავს მატერიის არსებულ რაოდენობას და იგივე რჩება, არ აქვს მნიშვნელობა სად იზომება.
წონა vs. მასა: რა განსხვავებაა?
მასა და წონა აღწერს სხვადასხვა ნივთებს. მასა არის კონკრეტული ნივთის მატერიის ოდენობის საზომი, ხოლო წონა არის ამ მასაზე მოქმედი მიზიდულობის ძალის საზომი. წონის განმარტება აღნიშნავს, რომ:
ვ = მგ
Აქ, ვ წარმოადგენს წონას, მ არის მასა და გ არის აჩქარება სიმძიმის გამო. წონა იზომება ნიუტონში, რადგან ის ძალაა. გაითვალისწინეთ, რომ ზემოთ მოცემული გამოთქმა ფაქტობრივად იგივეა, რაც ნიუტონის მეორე კანონი:
მასა იზომება კილოგრამებში და მიუხედავად იმისა, რომ ძნელია ამის განსაზღვრა, ობიექტის ინერციული მასა მოცემულია შემდეგით:
მ= ვ/ა
სად ვ არის ძალა და ა არის აჩქარება. ეს გვიჩვენებს, რომ მასა არის ობიექტის წინააღმდეგობა მოძრაობის მიმართ, როდესაც ძალა გამოიყენება. მასა არის მატერიის ფუნდამენტური თვისება, რომელიც გამოიყენება ფიზიკის განტოლებებში, როგორიცაა ნიუტონის მოძრაობის კანონები და უნივერსალური გრავიტაცია.
წონა სხვადასხვა ციურ სხეულებზე
წონის განმარტება მოიცავს გ, რაც მუდმივი სპეციფიკურია დედამიწისთვის. ეს მიანიშნებს საკვანძო პრობლემასთან დაკავშირებით წონის გამოყენებაში, როგორც რაოდენობის მატერიის არსებობა. 6 კილოგრამიანი მატერია დედამიწაზე დაახლოებით 60 N იწონის, მაგრამ თუ ამდენივე ნივთიერებას მთვარეზე გადაიტანთ, მისი წონა დაახლოებით 10 N იქნება. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის იგივე რაოდენობის მატერია, წონა განსხვავებულია სხვადასხვა ციურ სხეულებზე - უფრო დიდი სხეულების ზედაპირზე და ნაკლები - უფრო მცირეებზე. მასა იგივე რჩება, მაგრამ წონა იცვლება.
რატომ არის მასა უფრო სასარგებლო, ვიდრე წონის?
თუ მასის ნაცვლად იყენებთ წონას მატერიის გასაზომად, თქვენი პასუხი იცვლება იმის მიხედვით, თუ სად იმყოფებით. ტექნიკურად, რადგან გრავიტაციული წყაროდან მიზიდულობა უფრო სუსტია, თვითმფრინავით ფრენისას თქვენი წონა ოდნავ იცვლება. ეს კიდევ უფრო შეიცვლებოდა, თუ კოსმოსში ან დედამიწისგან განსხვავებული მასის მქონე პლანეტაზე ხართ. მასა არის მატერიის ოდენობის თანმიმდევრული საზომი, მაგრამ წონა არ არის.
მასა ასევე ქმნის გრავიტაციულ ძალას, რომელიც განსაზღვრავს წონას, რის გამოც იგი წონის განტოლებაში ჩნდება. ეს არის დარწმუნებული ნიშანი იმისა, რომ მასა არის მატერიის ფუნდამენტური თვისება და წონა ამ თვისების შედეგია.