De concepten gewicht en massa kunnen vaak verward worden vanwege hun schijnbare uitwisselbaarheid in moderne volkstaal.
Wanneer iemand naar hun gewicht wordt gevraagd, zal het antwoord bijna altijd in kilogram of pond zijn, maar dit is technisch onjuist en is een uitdrukking van hun massa, niet van gewicht.
In wetenschappelijke termen is de massa van een object een uitdrukking van de hoeveelheid materie in een bepaald object, en het gewicht van een object is de som van de zwaartekracht die op die massa inwerkt.
Op zeeniveau op het aardoppervlak lijken het gewicht en de massa van objecten erg op elkaar, maar het gewicht zal variëren (0,5-1%) op zeeniveau in vergelijking met op de top van een berg, of op de evenaar in vergelijking met de polen van de aarde, vanwege naar de ovulaire vorm van onze planeet.
Deze twee termen zijn inderdaad nauw verwant, maar de algemene veronderstelling dat ze identiek zijn, is onjuist. Ze zijn in feite heel verschillend van elkaar.
Massa versus gewicht
Het verschil tussen massa en gewicht is dat massa een scalaire grootheid is die wordt gedefinieerd als de hoeveelheid materie die aanwezig is in een fysiek lichaam. Gewicht is een vectorgrootheid die wordt gedefinieerd als een kracht die door de zwaartekracht op een fysiek lichaam wordt uitgeoefend en waarmee het naar het centrum van de aarde wordt aangetrokken.
Vergelijkingstabel tussen massa en gewicht (in tabelvorm)
| Vergelijkingsparameter: | Massa | Gewicht |
|---|---|---|
| Het is een uiting van… | De hoeveelheid materie in een object | De som van de zwaartekracht die op een massa inwerkt |
| Kan het variëren? | Nee, het is altijd hetzelfde | Ja, het kan zelfs nul zijn |
| Scalaire of vectorhoeveelheid | scalair. Heeft alleen een grootte | Vector. Heeft een richting en grootte |
| Meet eenheid | Gram, kilogram, ton | Newton |
| Wiskundige formule: | Kracht / versnelling (M=F/a) | Massa x zwaartekracht (W=mg) |
| Meetinstrument | Gewone balans | Veerbalans/weegschaal |
Wat is massa?
De massa van een object is een onveranderde hoeveelheid en is een uitdrukking van de hoeveelheid materie waaruit een bepaald object bestaat. Een berg heeft een grotere massa dan bijvoorbeeld een voetbal.
Omdat massa een uitdrukking is van de intrinsieke materie of een object, zouden hun respectieve massa's hetzelfde blijven, zelfs als je de berg en het voetbal naar een omgeving zonder zwaartekracht zou verplaatsen. Dit geldt ook voor chemische processen die zich in een object kunnen voordoen.
Sinds het midden van de achttiende eeuw weten we dankzij het werk van Antoine Lavoisier dat de totale massa's van alle chemicaliën die interacties ondergaan in een object hetzelfde zullen blijven voor en nadat de reacties plaatsvinden.
Massa kan ook worden beschreven als de weerstand van een object tegen versnelling (ook bekend als traagheid), wat betekent dat hoe groter de massa van een object, hoe meer kracht er nodig is om het te verplaatsen.
Een interessante manier om dit te observeren, is door een voorwerp van aanzienlijk gewicht (10-20 kg) boven de grond te hangen aan een touw van enkele meters lang. Als je het rechtstreeks naar boven probeert te tillen, voel je het gewicht, maar als je het een beetje vanaf de zijkant duwt, voel je de massa van het object
Massa wordt gemeten in gram, kilogram en ton, en dat is hoe we gewicht hier op het aardoppervlak gewoonlijk uitdrukken, en draagt zo bij aan de verwarring tussen gewicht en massa.
Wat is Gewicht?
Gewicht drukt de zwaartekracht uit die op een object inwerkt, maar ondanks dat alle objecten een zwaartekracht hebben, is de enige van belang op aarde die van de planeet zelf.
Op aarde worden alle objecten naar het centrum van de planeet getrokken met een kracht van negen komma acht meter per seconde, terwijl de maan wordt beïnvloed door de zwaartekracht van de aarde en andere buitenaardse lichamen. Ook op aarde kan het gewicht van een object licht variëren.
Bovenop een hoge berg zal een object een iets lager gewicht hebben dan op zeeniveau, vanwege de iets verminderde kracht van de trekkracht vanuit het centrum van de planeet (ongeveer 0,5%).
Vanwege de ovulaire vorm van de aarde zal elk object om dezelfde reden ook een iets lager gewicht hebben op de evenaar dan op de noord- of zuidpool.
Dit geldt ook als astronauten op de maan landen. Omdat de aantrekkingskracht van de maan ongeveer een zesde van die van de aarde is, zal de astronaut veel minder wegen dan op aarde, ondanks dat hun massa hetzelfde blijft.
Een object kan ook nul gewicht hebben. In een situatie waarin de zwaartekracht nul is, zoals de ruimte, waar een object in wezen gewichtloos zal zijn. In tegenstelling tot wat gebruikelijk is, wordt gewicht uitgedrukt in Newton, de universeel erkende eenheid van kracht.
Belangrijkste verschillen tussen massa en gewicht
- De massa van een object is een uitdrukking van het totaal van de materie waaruit het object bestaat, terwijl het gewicht de som van de zwaartekracht meet die op die massa inwerkt.
- Massa is een constante variabele en zal niet veranderen als gevolg van locatie of chemische reacties, maar het gewicht zal variëren afhankelijk van de sterkte van de zwaartekracht die erop inwerkt.
- Massa is een scalaire grootheid, wat betekent dat het alleen een grootte meet, terwijl gewicht de grootte en richting van een zwaartekracht meet en een vectorgrootheid is.
- Wanneer we in algemene termen spreken, is een punt van verwarring het feit dat gram, kilogram en ton allemaal massa-eenheden zijn. Newton is de maateenheid voor gewicht.
- Om het gewicht nauwkeurig te meten, heeft u een veerbalans nodig, maar gewone weegschalen geven ook een nauwkeurige schatting. Voor het meten van massa heeft u een drievoudige straal of elektronische balans nodig.
Gevolgtrekking
De termen massa en gewicht zijn enigszins verward in onze dagelijkse spraak, omdat we vaak meeteenheden voor massa gebruiken als we het hebben over het gewicht van een object.
Ondanks dat de twee termen verwant zijn, zijn het twee zeer verschillende concepten, maar voor praktische doeleinden voor gewone mensen hier op aarde zijn de verschillen niet zo duidelijk.
Het belangrijkste onderscheidende punt is dat massa niet verandert en een uitdrukking is van de hoeveelheid fysieke materie in een bepaald object, terwijl het gewicht van een object een som is van de zwaartekrachten die op die massa inwerken.
- https://www.chemicool.com/definition/mass.html
- https://sciencing.com/calculate-weight-object-8172507.html
