Masse vs. vægt: Forklaret — definition, forskel og enheder (kg, N)
Få klar forskel mellem masse og vægt: definitioner, enheder (kg vs N), praktiske eksempler og hvorfor vægt varierer med tyngdefeltet.
Inden for de fysiske videnskaber er masse og vægt forskellige. Massen af et objekt er et mål for mængden af stof i objektet. Vægt er et mål for den kraft, som et tyngdefelt udøver på genstanden. Med andre ord er vægten et udtryk for, hvor hårdt tyngdekraften trækker på en genstand. Det betyder, at en genstand har samme masse, uanset hvor den befinder sig på jordens overflade, men hvis den flyttes fra ækvator til Nordpolen, vil dens vægt stige med 0,5 % på grund af stigningen i jordens tyngdefelt.
Massen måles i kilogram eller pund. En liter vand har en masse på et kilo. Vægt måles i newton, som er standardenheden for kraft. En masse på et kilo, der er placeret på en bænk, presser ned på bænken med næsten ti newtons kraft.
Hvad er forskellen kortfattet?
- Masse er en indre egenskab ved et legeme: et mål for hvor meget stof det indeholder og dets træghed (modstand mod acceleration). Enhed: kilogram (kg) i SI.
- Vægt er en kraft: tyngdekraftens (eller et hvilket som helst tyngdefelts) effekt på massen. Enhed: newton (N) i SI.
- Matematisk relation: W = m · g, hvor W er vægt (kraft), m er masse, og g er tyngdeaccelerationen (m/s²).
Taleksempler og typiske værdier
- Standardtyngdeaccelerationen ved jordens overflade er g ≈ 9,80665 m/s². Derfor har 1 kg en vægt på cirka 9,81 N på Jorden.
- Eksempel: en person med massen 70 kg har en vægt på Jorden på cirka 70 × 9,81 ≈ 686,7 N.
- Tyngdeaccelerationen varierer en smule: ved ækvator er g ≈ 9,78 m/s², ved Nordpolen ≈ 9,83 m/s² — derfor den nævnte ændring på ca. 0,5 %.
- På Månen er g ≈ 1,62 m/s², så en masse på 1 kg vejer kun ca. 1,62 N dér (samme masse, men mindre vægt).
Enheder og omregning (kort)
- SI-enhed for masse: kilogram (kg). Mindre enhed: gram (g). Større: ton (t).
- SI-enhed for kraft/vægt: newton (N). 1 N svarer til 1 kg·m/s².
- Almindelige konverteringer: 1 kg ≈ 2,20462 pund (lb) som masse; 1 N ≈ 0,224809 pund-kraft (lbf).
Hvordan måler man masse og vægt?
- Vægt (kraft) måles direkte med fjedervægt (fjederkraftmålere) eller med krafttransducere — resultatet afhænger af lokalt g.
- Masse bestemmes typisk ved sammenligning med kendte masser på en vægt (balance). En vægtbalance sammenligner masser uafhængigt af lokal tyngdekraft, så den viser samme masse på Jorden og i et rumskib (hvis der er nul acceleration), mens en fjederbaseret badevægt viser ændret værdi, hvis g ændrer sig.
Yderligere begreber
- Tilsyneladende vægt: den reelle kraft en genstand udøver på et underlag. I elevator i acceleration ændres den tilsyneladende vægt, selvom massen er uændret.
- Vægtløshed: i frit fald eller i kredsløb (orbit) er den tilsyneladende vægt tæt på nul, selvom massen stadig er den samme.
- Vektor vs. skalar: vægt er en vektor (har retning – normalt nedad), mens masse er en skalar (kun størrelse).
Typiske misforståelser
- At vægt og masse er det samme ord i daglig tale — de bruges ofte i flæng, men fysisk er de forskellige størrelser.
- At en genstand mister masse i rummet — normalt bevarer den sin masse; hvad ændrer sig er hvilken kraft (vægt) der virker på den.
Opsummering
- Masse = mængde stof, måles i kg, uafhængig af tyngdefelt.
- Vægt = kraften fra et tyngdefelt på massen, måles i N og beregnes ved W = m·g.
- Ved skift i g (f.eks. mellem ækvator og polen, eller mellem Jorden og Månen) ændrer vægten sig, men ikke massen.
Kæderne på gyngen holder hele barnets vægt. Hvis nogen stod bag hende i bunden af gyngen og forsøgte at stoppe hende, ville de handle imod hendes inerti, som skyldes masse, ikke vægt.
Oversigt
Vægten af noget er den værdi, der måles ved jordens overflade. Desværre er de almindelige udtryk, der bruges til at beskrive vægten af en genstand, masseenheder som f.eks. kilogram eller pund. I næsten hele menneskehedens historie er vægten blevet målt på jordens overflade. Her er vægten proportional med massen. Genstande, der har samme masse, har samme vægt. En genstand med dobbelt så stor masse som en anden genstand vil også have dobbelt så stor vægt. Som følge heraf er det almindelig praksis at bruge de to ord, masse og vægt, som om de betyder det samme, og at bruge kilogram eller pund som enheder for både masse og vægt. Brugen af de samme udtryk til at beskrive og måle to forskellige egenskaber har ført til forvirring mellem disse to egenskaber, masse og vægt. Masse og vægt er ikke den samme ting.
Generelt henviser masse til, hvor "tungt" noget er. Men masse er i virkeligheden en inertialegenskab, dvs. en objekts tendens til at forblive med konstant hastighed, medmindre den påvirkes af en ydre kraft. Ifølge Newtons anden bevægelseslov, som udtrykt i formlen, vil en genstand med en masse m på 1 kg accelereres a med 1 meter i sekundet i sekundet (ca. en tiendedel af accelerationen som følge af jordens tyngdekraft), når den påvirkes af en kraft F på 1 newton.
Mærk forskellen
Det er muligt at mærke forskellen mellem vægt og masse ved at hænge en genstand med en masse på over 10 kg op i et tov med en længde på to eller flere meter. Hvis en person trykker opad mod genstandens underside med en finger, vil vedkommende kunne mærke genstandens vægt. Hvis man med en finger trykker kortvarigt mod siden af den ophængt genstand med en finger, vil man føle genstandens masse. (Det er vigtigt, at de ikke skubber genstanden så langt til siden, at den begynder at hæve sig).
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er forskellen mellem masse og vægt?
A: Masse er et mål for mængden af stof i en genstand, mens vægt er et mål for den kraft, som tyngdekraften udøver på en genstand.
Q: Hvad er vægt?
A: Vægt er, hvor hårdt tyngdekraften trækker i et objekt.
Q: Vil massen af en genstand ændre sig, hvis den flyttes fra ækvator til Nordpolen?
A: Nej, massen af en genstand vil forblive den samme.
Q: Vil vægten af en genstand ændre sig, hvis den flyttes fra ækvator til Nordpolen?
A: Ja, vægten af en genstand vil vokse med 0,5% på grund af stigningen i jordens tyngdefelt.
Q: Hvilke enheder bruges til at måle masse?
A: Masse måles i kilogram eller pund.
Q: Hvad er massen af en liter vand?
A: Massen af en liter vand er et kilogram.
Q: Hvilke enheder bruges til at måle vægt?
A: Vægt måles i newton, som er standardenheden for kraft.
Søge