Günlük konuşmada kütle ve ağırlık kelimeleri birbirinin yerine kullanılabilir, ancak fizikte farklıdırlar. Kütle ve ağırlığın belirli tanımları, mevcut madde miktarını ölçtüğünüzde kütlenin neden daha yararlı bir miktar olduğunu gösterir. Ağırlık, maddenin miktarının bir ölçüsü olmaktan çok bir kuvvettir ve ağırlığınız, onu ölçtüğünüz gök cismine bağlıdır. Öte yandan kütle, nerede olursanız olun aynıdır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Ağırlık, bir şeyin içerdiği madde miktarının bir ölçüsü değil, bir kuvvettir. Aynı miktardaki madde, bulunduğu yere göre farklı ağırlıklara sahip olabilir. Kütle, doğrudan mevcut madde miktarını ölçer ve nerede ölçülürse ölçülsün aynı kalır.
Ağırlık Kitle: Fark Nedir?
Kütle ve ağırlık farklı şeyleri tanımlar. Kütle, belirli bir şeydeki madde miktarının ölçüsüdür, ağırlık ise o kütleye etki eden yerçekimi kuvvetinin bir ölçüsüdür. Ağırlığın tanımı şunları belirtir:
W = mg
Buraya, W ağırlığı temsil eder, m kütledir ve g yerçekiminden kaynaklanan ivmedir. Ağırlık bir kuvvet olduğu için Newton cinsinden ölçülür. Yukarıdaki ifadenin Newton'un ikinci yasasıyla fiilen aynı olduğuna dikkat edin:
Kütle kilogram cinsinden ölçülür ve tanımlanması zor olsa da, bir nesnenin eylemsizlik kütlesi şu şekilde verilir:
m= F/bir
Nerede F kuvvettir ve bir ivmedir. Bu, bir kuvvet uygulandığında bir nesnenin harekete karşı direncinin kütle olduğunu gösterir. Kütle, Newton'un hareket yasaları ve evrensel yerçekimi gibi fizik denklemlerinde kullanılan maddenin sahip olduğu temel özelliktir.
Farklı Gök Cisimleri Üzerindeki Ağırlık
Ağırlığın tanımı şunları içerir: g, Dünya'ya özgü bir sabittir. Bu, ne kadar maddenin mevcut olduğunun bir ölçüsü olarak ağırlığın kullanılmasıyla ilgili temel soruna işaret ediyor. Dünya üzerindeki 6 kg'lık bir madde yığını yaklaşık 60 N ağırlığındadır, ancak aynı miktarda maddeyi Ay'a taşırsanız, yaklaşık 10 N ağırlığında olacaktır. Aynı miktarda madde olmasına rağmen, farklı gök cisimlerinde ağırlık farklıdır - daha büyük cisimlerin yüzeyinde daha fazla ve daha küçük cisimlerde daha az. Kütle aynı kalır, ancak ağırlık değişir.
Kütle, Maddeyi Ölçmek İçin Ağırlıktan Neden Daha Yararlıdır?
Maddeyi ölçmek için kütle yerine ağırlık kullanırsanız, cevabınız bulunduğunuz yere göre değişir. Teknik olarak, yerçekimi kaynağından uzaklaştıkça yerçekimi zayıf olduğundan, uçakta uçarken ağırlığınız biraz değişir. Uzayda ya da Dünya'dan farklı bir kütleye sahip bir gezegendeyseniz daha da değişecektir. Kütle, madde miktarının tutarlı bir ölçüsüdür, ancak ağırlık değildir.
Kütle ayrıca ağırlığı tanımlayan yerçekimi kuvvetini de yaratır, bu yüzden ağırlık denkleminde görünür. Bu, kütlenin maddenin temel özelliği olduğunun ve ağırlığın da bu özelliğin bir sonucu olduğunun kesin bir işaretidir.