质量和重量有什么区别?

释放双眼,带上耳机,听听看~!

在非正式交谈中,“质量”和“重量”这两个词很容易互换使用,但它们根本不涉及相同的概念。

我们只是如此自由地交换它们,因为我们已经习惯了在地球上讨论这些事情,然而,当我们继续把东西送上太空时,无论是国际空间站的货物,特斯拉跑车,还是最终到达火星的殖民地,我们需要开始认识到质量和重量是两种不同东西的衡量标准。

质量和重量有什么区别?-有意思吧

质量和重量混淆

在最基本的层面上,质量和重量之间的差异是情境性的。重量是会改变的,取决于你在宇宙中的位置,而质量是一个物体中物质的量,并且这不会根据你所处的位置而改变,除非增加或减少物质或能量。

重量会改变,因为它实际上不是对你的测量而是对重力对你施加的向下的力的测量,这就是为什么在月球上你比在地球上更轻,在木星上更重,在太空里什么也不重的原因。这些区域的引力是完全不同的,这会改变你的体重。当我们用磅(lb)或千克(kg)来表示重量时,它应该用牛顿(N)来表示,牛顿是力的标准单位。

另一方面,质量是常数,是构成一个物体的所有物质的总和。一个物体无论在哪里都有相同的质量,而不受当地重力的影响。质量以千克为单位表示,千克可以转换为磅、盎司、石头等单位。

(一些人可能会争论磅既是力的度量也是质量的度量,但这在官方上是不正确的。是的,磅可以用来测量力,但是美国国家标准与技术研究所认为磅是质量的测量单位,我们不会和他们争论)

为了确定某物的重量,至少在地球上,这是一个简单的数学表达式:W = mg。W是重量,m是质量,g是当地引力。在地球上,g是9.8牛顿/千克。只要把物体的质量简单地用千克乘以9.8就得到了它的重量。

例如,根据美国疾病控制中心(CDC)在2011年至2014年间收集的数据,美国男性的平均体重大约是196磅,也就是89千克,89乘以9.8得到792牛顿,美国男性的平均实际重量。

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顺便说一句,电子秤通过测量压力传感器上的力来给你“重量”,施加的力越大(意味着质量越大),产生的电流就越多。电流被测量并转换成一个单位,代表你的质量/“重量”。这就是在你离开磅秤前显示的东西。

在太空中的质量

现在,当你说你的体重是多少磅而不是牛顿的时候没有人会纠正你。地球上所有的物体都有重量和质量,其中一个的测量与另一个几乎是成正比的,所以在这个星球上交替使用它们在每天的对话中都是可以的。

然而,当我们进入太空时,质量,而不是重量,变得更加重要,把东西装到宇宙飞船上是一个质量问题,因为物品的重量会随着位置的不同而改变,为火星殖民地建造的成箱的栖息地综合体在从地球发射时的重量与最终在火星着陆时的重量不同。它们的质量会保持不变,这对于加速度很重要。

此外,在太空中计算某物的质量与在行星上的质量是不同的,因为没有重力将物体向下拉。要算出空间中物体的质量,你需要使用惯性平衡,一种测量物体时振动或摆动的装置。这个确定物体质量的过程包括跟踪物体在平衡状态下的振荡速率。当您向天平添加更多质量时,它会更缓慢地振荡; 如果你去除质量,它会更快地振荡。知道完成一个确定的振荡周期所需的时间将有助于确定物体的质量。

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