İçerik
- Ağırlık ve Kütle
- Kütle ve Ağırlık Birimleri
- Ağırlık: Yerçekimine Bağlı Kuvvet
- Newton'un Hareket Yasaları
- Yerçekimine Karşı Atalet Kütlesi
Kütle ve ağırlık karıştırmak kolaydır. Fark, öğrencileri ev ödevi yapmaya zorlayan bir şeyden daha fazlasıdır - bilimin ön saflarında yer almaktadır. Çocukların, birimleri geçerek ve kütlenin nereden geldiğini ve farklı durumlarda kütle ve ağırlığın nasıl etki ettiğini tartışarak bunu anlamalarına yardımcı olabilirsiniz.
Ağırlık ve Kütle
Kütle ve ağırlık arasındaki önemli bir fark, kütlenin değilken ağırlığın kuvvettir. Ağırlık özellikle, bir nesneye uygulanan kuvvet yerçekimi anlamına gelir. Kütle, bir nesnenin içerdiği madde miktarını (yani elektronlar, protonlar ve nötronlar) yansıtır. Ay'a bir ölçek yerleştirebilir ve orada bir nesneyi tartabiliriz. Ağırlık farklı olacaktır çünkü yer çekimi gücü farklıdır. Fakat kütle aynı olacak.
Kütle ve Ağırlık Birimleri
Amerika Birleşik Devletleri'nde, ev ve ticaret terazileri pound cinsinden ağırlığı, kuvvet ölçüsünü ölçerken, dünyadaki hemen hemen her ülkede terazi, gram veya kilogram (1.000 gram) gibi metrik birimler cinsinden ölçmektedir. Bir şeyin 10 kilogram “ağırlığında” olduğunu söyleseniz de, aslında ağırlıktan değil kütlesinden bahsediyorsunuz. Bilimde ağırlık, kuvvet birimi olan Newton'da ölçülür, ancak bu günlük yaşamda kullanılmaz.
Ağırlık: Yerçekimine Bağlı Kuvvet
Ağırlık, yerçekiminin bir nesneye etki ettiği kuvvettir. Ağırlık ve kütle arasında dönüşüm yapmak için, yerçekimi ivmesi değerini, g = 9.81 metre / saniye kare olarak kullanın. Ağırlık hesaplamak için, W, Newton cinsinden, kütle cinsini, m çarpı çarpı çarpı çarpı g: W = mg. Ağırlıktan kütle elde etmek için, ağırlığı g: m = W / g olarak bölersiniz. Bir metrik ölçek, bu denklemi size bir kütle vermek için kullanır, ancak ölçeğin içsel çalışmaları kuvvete cevap verir.
Çocuklarla, başka bir gezegende, ayda veya bir asteroitte kilo hakkında konuşmak faydalıdır. G'nin değeri farklıdır, ancak prensip aynıdır. Bununla birlikte, formüller yalnızca yerçekimi ivmesinin konumla fazla değişmediği yüzeye yakın uygulanır. Yüzeyden uzakta, iki uzak nesne arasındaki çekim kuvveti için Newton’un formülünü kullanmanız gerekir. Ancak, bu kuvveti ağırlık olarak adlandırmayız.
Newton'un Hareket Yasaları
Newton’un ilk hareket yasası, hareket halindeki nesnelerin hareket halinde kalma eğilimindeyken, hareketsiz nesnelerin hareketsiz kalma eğiliminde olduğunu belirtir. Newton’un ikinci yasası, bir nesnenin a ivmesinin kütlesine göre bölünmüş net kuvvetine eşit olduğunu söylüyor: a = F / m. Hızlanma hareketteki bir değişikliktir, bu nedenle bir nesnenin hareket durumunu değiştirmek için bir kuvvet uygularsınız. Bir nesnenin ataleti veya kütlesi değişime karşı koyar.
Yerçekimine Karşı Atalet Kütlesi
Hızlanma önemli bir hareket özelliği olduğundan, kuvvet veya kütle hakkında endişe duymadan ölçebilirsiniz. Bir nesneye bilinen bir mekanik kuvvet uyguladığınızı, ivmesini ölçtüğünüzü ve bunun kütlesini hesapladığını varsayalım. Bu, nesnenin atalet kütlesidir. Daha sonra, nesne üzerindeki tek kuvvetin yerçekimi olduğu bir durum ayarlıyorsunuz ve tekrar ivmesini ölçüp kütlesini hesaplıyorsunuz. Buna nesnenin çekim kütlesi denir. Fizikçiler, yerçekimi ve eylemsizlik kütlesinin gerçekten aynı olup olmadığını merak etmişlerdir. Aynı oldukları fikrine denklik ilkesi denir ve fizik yasaları için önemli sonuçları vardır. Yüzlerce yıldır, fizikçiler denklik ilkesini test etmek için hassas deneyler yaptılar.2008 itibariyle, en iyi deneyler bunu 10 trilyonda bir kısma doğruladı.