Jakie są podobieństwa między masą a wagą? Jakie są między nimi różnice?

Najlepsza odpowiedź

To zależy od kontekstu.

W handlu i prawie terminy masa i waga są synonimami. Oznacza to, że kiedy widzisz puszkę fasoli w amerykańskim sklepie spożywczym i jest ona oznaczona jako „WAGA NETTO 1 funt (453 g)”, jest to całkowicie poprawne z prawnego i handlowego punktu widzenia: „WAGA” oznacza to, co fizycy nazywają masa, funt (lb) jest z prawnego punktu widzenia jednostką masy, a nie siły (wbrew opinii wielu źle poinformowanych inżynierów i naukowców), a gram (g) definiuje się jako jednostkę masy, więc wszystko jest samo zgodny. (Dla tych, którzy wątpią w to, handlowcy przez wiele stuleci używali wagi szalek i wzorców masy, zanim Newton i Hooke wyjaśnili wzajemne powiązania masy i siły grawitacji, a skala sprężynowa została opracowana. Terminy „ważą” jako czasownik określający proces, a „waga ”Jako rzeczownik dla pomiaru, jak również dla obiektów referencyjnych używanych do równoważenia nieznanej ilości, było konwencjonalnym nazewnictwem od wielu stuleci i wciąż słyszymy o jednostkach miar i wag, dla których„ wagi ”odnoszą się do znormalizowanych mas. Funt jest zdefiniowane w Wielkiej Brytanii przez prawo, a w USA przez Narodowy Instytut Norm i Technologii jako 1 funt = 0,453 592 37 kg, co ze względu na jego równość z wartością masy oznacza, że ​​funt musi być masą; istnieje zezwolenie na posiadanie jednostka siły, ale przyrostek „-force” musi być dodany do „funta” i „f” dołączony do symbolu „lb”, aby wskazać, że przeznaczona jest jednostka siły, a nie standardowy, domyślny funt).

W fizyce, th Termin masa oznacza ilość materii, która jest związana z bezwładnością, podczas gdy fizycy upierają się przy ograniczaniu wagi słowa do siły przyciągania grawitacyjnego na masę, która jest iloczynem masy obiektu razy siła przyspieszenia ziemskiego, w którym znajduje się obiekt. Fizycy mają skłonność do twierdzenia, że ​​częste używanie ciężaru w sensie masy przez ogół społeczeństwa, handlowców i prawników jest całkowicie błędne; jednakże to oni na początku XVIII wieku przyjęli dobrze ugruntowaną wagę słowa z dobrze ugruntowanym znaczeniem tego, co obecnie fizycy nazywają masą, i próbowali wymusić bardzo nienaturalną zmianę znaczenia. Fizycy są winni wypaczenia konwencjonalnego słowa i tradycyjnego znaczenia, a następnie hipokrytycznego obwiniania opinii publicznej za niewłaściwe użycie tego terminu.

W chemii powszechnie używa się wagi w odniesieniu do średniej masy wszystkich izotopów atomowych lub cząsteczki substancji jako masa atomowa lub masa cząsteczkowa, odpowiednio dla substancji; w przypadku poszczególnych izotopów masa jest powszechnie określana jako względna masa atomowa, więc istnieje pewna niespójność. Takie masy / masy są mierzone w zunifikowanych atomowych jednostkach masy (u) lub daltonach (Da), a nie w kilogramach / gramach ani w niutonach, więc używanie gramów do rozróżniania masy i niutonów do rozróżniania siły ciężaru nie ma tutaj zastosowania.

Odpowiedź

Energia i pęd są bezpośrednio powiązane poprzez E = hf.

Fotony i inne bezmasowe rzeczy mają pęd.

Teraz wyobraź sobie maleńkie, bezmasowe, idealnie lustrzane pudełko z co najmniej dwoma fotonami w środku, odbijające się w środku. gdy jest zwierciadlany, przenoszą swój pęd na pudełko i zmieniają kierunek za każdym razem, gdy uderzą w ścianę, ale jest to szybko równoważone przez foton lecący w drugą stronę. Tak więc w pewnym układzie odniesienia pudełko jest nieruchome.

Jeśli odbijesz źródło pędu od zewnętrznej strony pudełka, dostarczy on krótki impuls do pudełka (i odbije się), dodając jego pęd netto do systemu fotonów wewnątrz pudełka. Pudełko będzie teraz miało prędkość netto.

Im więcej myślimy o fizyce pudełka – względnym przesunięciu fotonów w kolorze niebieskim i czerwonym w stosunku do ruchu boków pudełka – tym bardziej widzimy, że jest to model masy bezwładności, zbudowany wyłącznie z pędu.

Oczywiście większość materii składa się z atomów. Atomy składają się z elektronów i nukleonów, utrzymywanych razem przez pole elektromagnetyczne – które w pewnym sensie reprezentuje ograniczone fotony – cząstki pola elektromagnetycznego. A nukleony składają się z kwarków górnych i dolnych. które mają niewielką masę, ale są trzymane razem przez silną siłę jądrową – siłę pośredniczoną przez bezmasową cząstkę zwaną gluonem.

Tak więc materia składa się z cząstek, które w 99\% pochodzą z „ograniczony” pęd wymienianych bezmasowych cząstek oraz samych elektronów i gluonów? Chociaż są one uważane za fundamentalne w obecnym modelu, należy zauważyć, że można je rozbić razem z ich antycząsteczkami we właściwy sposób, a rezultatem są tylko fotony. Są więc przypuszczalnie wewnętrznie wykonane z rozpędu, który jest zwinięty w interesujący sposób.